Schiefe Ebene
- Autor:
- Willi Swora
Zunächst eine kleine Aufgabe!
Herr Schlauberger fährt bei Bruchharsch Ski. Seine Gewichtskraft beträgt mit Ausrüstung FG = 900 N. Sobald die Skier zusammen mit einer Kraft von 760 N auf die Schneeunterlage drücken, bricht die Schneedecke durch. Bei welchem
Neigungswinkel α des Hanges bricht Herr Schlauberger gerade durch. Bei
welchen Neigungswinkeln (Bereichsangabe) bricht er nicht durch?
Laderampe
a) Das die Laderampe hinauffahrende Auto hat eine Gewichtskraft von 14kN.
Schätze das Verhältnis von Höhe und Länge der Laderampe ab und ermittle dann die Hangabtriebskraft,
die auf das Auto wirkt .
b) Die Reibungskraft die beim Hinauffahren des Autos überwunden werden muss, sei 1% der Gewichtskraft. Welche Zugkraft muss der Motor
mindestens entwickeln, damit das Auto nach oben fährt?
Lösen Sie diese Aufgabe mit Hilfe des Applets
Sie können nun die Gewichtskraft G verändern.
Um den Winkel zu bestimmen, gehen Sie von folgenden Fakten aus:
Die Höhe eines Autos ist ca. 1,4 m Aus dem Foto kann man entnehmen, dass das Ende der Laderampe etwas mehr
als zwei Autohöhen über dem Boden ist, also h = 3,0 m. Die Länge eines durchschnittlichen Autos ist etwa 4,5 m. Das Foto
zeigt, dass die Laderampe knapp drei Autolängen lang ist, also l = 13 m. Rechnen Sie mit diesen Werten.
Zusatzaufgaben:
Aufgabe 1
Um Bierfässer der Gewichtskraft 1,20·103 N auf die 1,0 m hohe Ladefläche eines LKWs zu bringen, werden sie "kraftsparend"
auf Bohlen hochgerollt. Wie lang müssen die Bohlen sein, wenn die Kraft zum Rollen 300 N sein soll?
Aufgabe 2
Schaufelt man Sand auf einen Haufen, so erreicht man schließlich einen Böschungswinkel α, bei dem
jede weitere Sandmenge, die hochgeworfen wird, wieder längs der Böschung herabgleitet.
Erklären Sie diese Erscheinung!
Gondelaufgabe
Die abgebildete Gondelbahn hat, wenn sie mit 15 Personen besetzt ist, eine Gewichtskraft von 20 kN.
a) Zerlegen Sie Gewichtskraft der Gondel in eine zum Tragseil parallele Komponente und eine Komponente senkrecht zum Tragseil!
Alle Kraftpfeile beginnen im Punkt !
b) Die Gondel wird über ein Zugseil mit konstanter Geschwindigkeit nach oben gezogen.
Zeichnen Sie die Zugkraft ein! Ermitteln Sie aus der Zeichnung den Betrag dieser Kraft!
c) Was bewirkt die zum Tragseil senkrechte Kraftkomponente?