Tafelaufhängung, Drahtbelastung

T0bi · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 24

Hallo, vielleicht kann mir jemand mit meiner Aufgabe helfen.

Axel hat zum Geburtstag eine Tafel bekommen, welche 100 cm lang, 50 cm breit und 6,5 kg wiegt. Um die Tafel aufzuhängen hat Axel zwei Löcher an der schmalen Seite gemacht, welche 10 cm vom oberen Rand entfernt sind (siehe Bild). Er hat auch einen Stahldraht zurechtgeschnitten, welcher 200N trägt und im Aufgehängten Zustand eine länge von 101 cm zwischen beiden löchern hat.

Axels Schwester Ella kommt vorbei, als Axel versucht seine Tafel zu montieren und sagt "So kannst du es nicht machen! Der Draht wird nicht halten.". Axel antwortet darauf mit "Dann nehme ich den Draht halt doppelt.". Ella lacht darauf und sagt "Vielleicht hält der Draht, aber der Rahmen bricht vielleicht kaputt."

Nun zur Aufgabe:

a) Untersuche, ob ein einfacher, doppelter oder dreifacher Draht hält und erkläre Ellas misstrauen zum Rahmen.

b) Schlage für Alex ein Beispiel vor den Draht so zu Befestigen, dass die Belastung auf dem Rahmen nicht so groß ist.

Zur Aufgabe a) weiss ich, dass man mit m*g die Kraft der Tafel ausrechnen kann, 9,82*6,5 = 63,83 N, dieser Wert sagt ja, dass der Draht, welcher 200N aushält, Theoretisch die Tafel tragen könnte. Doch wie geht man mit dem Rahmen weiter voran, zumal man ja überhaupt nicht weiss, wie groß oder Schwer der Rahmen ist.

Dankeschön schon mal
Tobias

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bitte Graphik nochmal - und mit "Vorschau" kontrollieren.

T0bi · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 24

hier nochmal das Bild

http://www.physikerboard.de/files/tafel_148.jpg

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Hast Du Dein Bild in der Vorschau angesehen?
Möglicherweise wird nur bei mir eine Fehlermeldung angezeigt?

T0bi · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 24

Also wenn ich auf "Download" klicke öffnet sich ein neues Fenster wo das Bild zusehen ist

T0bi · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 24

..................................100 cm
..............______________________________
.............|....................................................|.....10 cm
.............|o.................................................o|
50 cm....|.....................................................|
.............|....................................................|
.............|....................................................|
.............|______________________________|

so sieht es in etwa aus
(die Punkte muss man sich weg denken)

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ist die Position der Löcher bekannt?

T0bi · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 24

Ja, die sind links und rechts direkt am Rand und 10 cm von der oberen Kante entfernt.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Aus dem Kräfteparallelogramm (bitte skizzieren!) ersieht man, daß die Gewichtskraft sich über die Schnur auf zwei Komponenten aufteilt. Das auszurechnen ist also eine geometrische Aufgabe und interessant wird die Größenordnung dieser "Seitenkräfte" auf den Rahmen.