Richtigen Winkel bestimmen

Aargau · Anmeldungsdatum: 09.09.2018 Beiträge: 1

Meine Frage:
Guten Tag

Ich habe eine Frage zu folgender Aufgabe.

Aufgabe: Das Foto zeigt eine Lastenseilbahn, die zu einer Alp im Niederurnertal hinaufführt. Das Führungsseil 1 hat beim Wagen eine Neigung von a1 = 30 Grad gegen die Horizontale. Es läuft über die Rolle 3 und wird von eimem Motor mit einer Seilwinde aufgewickelt. Der Wagen hat im beladenen Zustand eine maximale Masse von 400kg.
a) Welche Kraft übt in der abgebildeten Situation Zugseil 2 auf einen maximal beladenen Wagen aus?

Meine Ideen:
Mein Problem besteht darin, dass ich nicht genau weiss, wieso ich den pinken 90 Grad Winkel so anlegen muss, wie in meiner 2. Skizze. Wenn ich den 90 Grad Winkel oben ansetze (Skizze 2), dann stimmt das Resultat. Wenn ich den 90 Grad Winkel unten rechts ansetze (Skizze 1), bekomme ich das falsche Resultat.

Kann mir hier jemand weiterhelfen?

Vielen Dank im Voraus!

Gruss
Aargau

Bild aus externem Link als Anhang eingefügt. Bitte keine externen Links verwenden, die sind irgendwann kaputt. Steffen

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Hallo Schweizer/Aargauer

Zuerst ein paar Bemerkungen:
-Du brauchst nicht für jeden Thread einen neuen Usernamen zu verwenden.
-Bitte füge die Bilder im Forum selber ein und nicht auf einem externen Hoster.
-Und poste immer die vollständige Aufgabe, genauso, wie sie gegeben ist. Im vorliegenden Fall muss etwas fehlen (wo ist der Winkel des Zugseils gegeben), und der Text passt auch nicht ganz zur Grafik, sofern ich es nicht falsch verstehe.

Wenn man aber mal davon ausgeht, dass das Zugseil einen Winkel von 5° zur Horizontalen hat, so sehen die Kräfte auf die Seilbahn etwa so aus wie auf der untenstehenden Skizze. Die Kraft vom Führungsseil muss senkrecht zum Führungsseil stehen.

Nun kannst Du z.B. für die horizontalen und vertikalen Komponenten Gleichungen aufstellen. Für die vertikalen Komponenten würde gelten

Wenn Du nun noch eine Gleichung für die horizontalen Komponenten aufstellst, kannst Du nach F2 (Kraft des Zugseils) auflösen.

SchweizerAargau · Anmeldungsdatum: 09.09.2018 Beiträge: 8

Guten Tag Myon

Entschuldigen Sie. Ich habe auf "Neue Fragen" geklickt und musste dann halt einen neuen Benutzer eingeben. Ich habe im Nachhinein herausgefunden, dass man sich registrieren kann.

Willkommen im Physikerboard!
Kein Problem, die anderen Accounts werden demnächst gelöscht.
Viele Grüße
Steffen

Ja ich habe noch ein Satz in der Aufgabenstellung vergessen. Hier noch die volle Aufgabenstellung (Nur zur vollständigkeit)

Aufgabe: Das Foto zeigt eine Lastenseilbahn, die zu einer Alp im Niederurnertal hinaufführt. Das Führungsseil 1 hat beim Wagen eine Neigung von a1 = 30 Grad gegen die Horizontale. Das Zugseil 2 hat in der abgebildeten Situation eine Neigung von a2 = 5 Grad. Es läuft über die Rolle 3 und wird von eimem Motor mit einer Seilwinde aufgewickelt. Der Wagen hat im beladenen Zustand eine maximale Masse von 400kg.

a) Welche Kraft übt in der abgebildeten Situation Zugseil 2 auf einen maximal beladenen Wagen aus?

Danke vielmals für eine andere Lösung der Aufgabenstellung. Sie können mir aber auch nicht genau erklären, wieso ich bei meinem Versuch, die Skizze 2 benutzen muss? (siehe unten mein Lösungsversuch)

Vielen Dank im Voraus!

Gruss
SchweizerAargau

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Sorry, ich habe das zuerst auch nicht gesehen, wieso der in 2) angegebene Rechenweg richtig ist. Man sieht es aber folgendermassen ein:

Grundsätzlich muss die Vektorsumme der 3 Kräfte -Kraft des Führungsseils F1, Kraft des Zugseils F2 und Gewichtkraft FG- gleich 0 sein. Insbesondere müssen sich auch die Komponenten der drei Kräfte bezüglich einer beliebigen Richtung zu 0 summieren (Projektion der Vektoren auf eine „Richtung“).

Hier nun betrachtet man die Kraftkomponenten parallel zum Führungsseil, also zur 30°-Richtung. F1 ist senkrecht dazu und hat damit keine Komponente in dieser Richtung. Die Komponente der Gewichtskraft ist FG*sin(30°), die Komponente der Zugkraft ist F2*cos(25°) -vgl. auch Deine Skizze. Es gilt also die Gleichung