Physik? Hab ich noch nie verstanden! Der Thread für Physik-Fragen an die Profis

[BbarronN]

Ganz zu schweigen von dem Druck, unter dem Wasserstoff erst flüssig wird.

[Der Kantelberg]

Heute hat der Kantel mal ne Frage:

Gegeben sei eine Ebene der Länge L. Die Ebene werde als masselos angesehen. Auf der Ebene befindet sich im Punkt C ein Gewicht mit der Gewichtskraft F. Die Ebene liegt auf beiden Endpunkten A und B auf, in der mitte schwebt sie frei. Die Strecke vom einen Auflagepunkt bis zum Gewicht habe die Länge a, vom anderen bis zum Bewicht die Länge b. Die Auflagepunkte haben eine Höhendifferenz von h. Punkt B sei höher gelegen als A.

Das Ganze sieht in etwa so aus:

<img src=http://www.civforum.de/attachment.php?attachmentid=242864&stc=1&d=1226929235>

Wie errechne ich die Auflagekraft in den beiden Punkten A und B? Die Auflagekraft meint hier die Gewichtskraft senkrecht zur Erdoberfläche. Wie es läuft, wenn die Ebene nicht schräg ist, ist klar.

[Gigaz]

Da Problem fasziniert mich aber ich kenne die Lösung nicht.
An so einer ähnlichen Aufgabe hab ich auch mal ziemlich lange ohne Ergebnis gerechnet.

[Der Kantelberg]

Da Problem fasziniert mich aber ich kenne die Lösung nicht.
An so einer ähnlichen Aufgabe hab ich auch mal ziemlich lange ohne Ergebnis gerechnet.

Wir habens grad in der Arbeitsgruppe besprochen.... Bei der Kaffeepause.

Experimentell wurde übrigens bereits von mir und meinem Mitdiplomanden ein Versuch mit Kraftmessern durchgeführt....

[Yggdrasil]

Variiert die Lösung überhaupt mit dem Massepunkt C? (Physiklaie)

[peti]

Müsste über den "Cremona-Plan" darzustellen sein. Da war ich in meiner Ausbildung aber gerade Kreide holen, deswegen weiß ich da nix genaueres.

[Der Kantelberg]

Variiert die Lösung überhaupt mit dem Massepunkt C? (Physiklaie)

Ja, natürlich. Das ist aber einfach. Je weiter an einem Endpunkt sich die Masse befindet, desto mehr Gewicht geht auf diesen Punkt.

Die spannende Frage ist: variiert die Lösung mit dem Winkel der Ebene.... (ja sie tut es) und wie?

[Janilein]

Also einerseits bewegt sich das ganze nicht, also Summe der Kräfte = 0. Fa+Fb=Fc

Anstieg = h/(a+b)=sin(alpha)

Andererseits dreht sich auch nichts. Also beispielsweise Summe der Drehmomente von B und C bei Drehung um A = 0. Also a*Fc*cos(alpha)=(a+b)*Fb*cos(alpha)
>> Fb = a/(a+b)Fc (außer für alpha = 90 Grad)

Das läuft auf das Hebelgesetz und den horizontalen Fall hinaus.... Ob das so stimmt.

In der Praxis wird die Ebene in ihrer Ebene wegrutschen, aber theoretisch, wenn alle Kräfte senkrecht sind (Fc nach unten, Fa, Fb nach oben) bewegt sich da nix.

Hmm, bei Waagen ist es ja so, dass sie auch dann noch einigermaßen im Gleichgewicht stehen, wenn der Hebel leicht schräg steht. Also vielleicht doch keine Abhängigkeit vom Winkel?

[Der Kantelberg]

Hmm, bei Waagen ist es ja so, dass sie auch dann noch einigermaßen im Gleichgewicht stehen, wenn der Hebel leicht schräg steht. Also vielleicht doch keine Abhängigkeit vom Winkel?

Doch definitiv. Haben wir wie gesagt mit Kraftmessern ausprobiert.

[Janilein]

Aber wo ist der Unterschied, wenn man bei C ein Klotz drunterschiebt und bei A und B Gewichte dranhängt? Eine Zugbrücke (mit Gegengewicht) oder ein Teleskop und sowas kommt auch nicht aus dem Gleichgewicht, wenn man sie hoch und runter dreht.

[Der Kantelberg]

Aber wo ist der Unterschied, wenn man bei C ein Klotz drunterschiebt und bei A und B Gewichte dranhängt? Eine Zugbrücke (mit Gegengewicht) oder ein Teleskop und sowas kommt auch nicht aus dem Gleichgewicht, wenn man sie hoch und runter dreht.

Diese Teile sind genau im Schwerpunkt aufgehängt. Hier ist das nicht der Fall. Wenn man bei C nen Klotz druntertut, und bei a und b Gewichte dranhängt, kippt das Ding zu einer Seite außer im Spezialfall.

[Gigaz]

Du kannst es mal mit der virtuellen Verrückung probieren (Energieerhaltungssatz bei einer winzigen verbotenen Verschiebung). Dann ist die Kraft auf B bei mir a/(a+b)*m*g und bei A entsprechend b/(a+b)*m*g. Kannst ja mal ausmessen ob das stimmen kann

[Doris]

So was konnte ich mal, aber jetzt frag ich den Statiker.

[c4master]

Du kannst es mal mit der virtuellen Verrückung probieren (Energieerhaltungssatz bei einer winzigen verbotenen Verschiebung). Dann ist die Kraft auf B bei mir a/(a+b)*m*g und bei A entsprechend b/(a+b)*m*g. Kannst ja mal ausmessen ob das stimmen kann

Das klingt unlogisch, weil
a) der Winkel bei dir keine Rolle spielt;
b) Die Kraft bei A größer wird, je kleiner die Strecke a ist (denke ich mal);

Hab aber sonst auch keine Idee

[Janilein]

Diese Teile sind genau im Schwerpunkt aufgehängt. Hier ist das nicht der Fall. Wenn man bei C nen Klotz druntertut, und bei a und b Gewichte dranhängt, kippt das Ding zu einer Seite außer im Spezialfall.

Man muss eben so Gewichte dranhängen, dass es nicht kippt. Sonst ist es nicht das Gleiche Experiment. Und diese Gewichte hängen einfach nicht von der Kippung ab. Siehe Zugbrücke oder Teleskop.