Indy2Go 02.11.2015, 13:25
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Zitat von Aldridge:
42!

Grinsender Smiley

Lachender Smiley Thumbs up

Kukulcan 02.11.2015, 13:34
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Zitat von Part-Time:
Wie kann man das Gleichgewicht herstellen?

Sekundenkleber!

Kaindee 02.11.2015, 13:37
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

@Part-Time: Ich hoffen wir konnten helfen ?

Kukulcan 02.11.2015, 13:48
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Mir scheint das recht simpel (wenn ich mal so tue, als wären die Punkte in gleichem Abstand, sonst muss man messen):

In Uhrzeigerrrichtung:
2N x 3 = 6 (bzw. eher 2N x 2,5)
4N x 2 = 8
2N x 2 = 4
------------
ergibt 18 (bzw. 17)

Gegen Uhrzeigerrichtung:
1N x2 = 2
5N x1 = 5
-----------
ergibt 7

Also brauchst du 11N (bzw. 10) gegen den Uhrzeigersinn, die hängst du einfach an das 5er Teil.

Kann aber auch sein, dass das viel komplizierter ist Zwinkernder Smiley

Pascal 02.11.2015, 14:14
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Zitat von Kukulcan:
Mir scheint das recht simpel (wenn ich mal so tue, als wären die Punkte in gleichem Abstand, sonst muss man messen

Sie sind es leider offensichtlich nicht. Man muss also schon anhand des Kraftarmes das resultierende Moment am Drehpunkt der Scheibe berücksichtigen.

M = F·r

wobei:
M -> Drehmoment (bzw. Biegemoment)
F -> Kraft
r -> Kraftarm
P -> Angriffspunkt
D -> Drehpunkt



Dann einfach die Summe der Momente im Uhrzeigersinn minus dem Rest und fertig ist die Laube.

Kukulcan 02.11.2015, 14:31
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Scheint mir sehr aufwändig für eine von mindestens 6 Aufgaben

Pascal 02.11.2015, 14:38
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Ich denke mal, das war eine der eher schweren Aufgaben des Testes, oder?

Edit : Andererseits: So kompliziert ist die Formel auch wieder nicht. Mit etwas Übung sollte die Berechnung auch in 5 Minuten zu schaffen sein. Waren Taschenrechner erlaubt?

Kukulcan 02.11.2015, 14:41
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Hätte schwören können, die für das Drehmoment effektive Kraft verringert sich im gleichen Maße, wie der Hebel sich vergrößert. Muss ich mal in Ruhe durchrechnen.

Pascal 02.11.2015, 14:45
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Du meinst das andersrum, richtig? Also ein großer Hebel macht einen großen Bumms... (wie z.B. beim Bolzenschneider).

denn das tut sie doch auch, siehe die Formel

M = F·r

Wenn Du F konstant lässt, bewirkt ein großes r proportional ein großes M.

Kukulcan 02.11.2015, 15:17
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

http://www.forphys.de/Website/student/hebel.html

siehe Punkt 4.

Zitat "Wenn es einmal gelungen ist, Drehmomentengleichgewicht herzustellen, kann man längs dieser Wirkungslinie den Angriffspunkt beliebig verändern"
(was nach meinem Verständnis daran liegt, dass der Hebel bei P1 zwar größer ist als bei P4, aber die effektive Kraft (also der Anteil senkrecht zum Hebel) im gleichen Verhältnis kleiner wird.

Ist meine Physik doch noch nicht ganz eingerostet

Pascal 02.11.2015, 15:52
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Zitat von Kukulcan:
was nach meinem Verständnis daran liegt, dass der Hebel bei P1 zwar größer ist als bei P4, aber die effektive Kraft (also der Anteil senkrecht zum Hebel) im gleichen Verhältnis kleiner wird.

Häh? Der effektive Hebel, sprich der Vektor senkrecht zur Wirkungslinie, wird durch diese gedankliche Verschiebung nicht verändert. Oder verstehst Du unter "Hebel" etwas ganz anderes als ich?

Kukulcan 02.11.2015, 15:58
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Das sag ich doch, der "effektive" Hebel wird nicht verändert und darum kann man es auf meine einfache Weise rechnen und muss nicht mit irgendwelchen Vektoren rumhantieren - einfach Abstand mal Kraft.

Pascal 02.11.2015, 16:04
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...



Zitat von Kukulcan:
was nach meinem Verständnis daran liegt, dass der Hebel bei P1 zwar größer ist als bei P4, aber die effektive Kraft (also der Anteil senkrecht zum Hebel) im gleichen Verhältnis kleiner wird.

Das schaffen wir heute noch mit Dir... Der Hebel wird nicht kleiner, denn...

Zitat von www.forphys.de:
In das Drehmoment geht nicht der Abstand P des Angriffspunkts der Kraft vom Drehpunkt D ein, sondern der Abstand des Drehpunkts D von der Wirkungslinie der Kraft. Dieser Abstand heißt Hebelarm

Kukulcan 02.11.2015, 16:14
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Pascal, du hast da zwei gestrichelte Linien, das sind die Hebel. Mess mal nach, die sind unterschiedlich lang (vergiss mal die Schwerkraft, mit dem oberen "physikalischen" Hebel könntest du das Ding leichter drehen).

Auf jeden Fall zeigt das Bild doch deutlich, dass meine einfache Rechenweise zum Ergebnis führt.

Kaindee 02.11.2015, 16:24
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Zitat von Pascal:

Soll das der gelbe Barbapapa sein ? Grinsender Smiley

Kukulcan 02.11.2015, 16:28
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Hier mal meine Aussage:

Zitat:
Hätte schwören können, die für das Drehmoment effektive Kraft verringert sich im gleichen Maße, wie der Hebel sich vergrößert.

Kukulcan: Pascal, stimmst du mir zu, dass der Hebel größer wird, wenn man das Gewicht höher aufhängt (vergiss mal "effektive" Hebel)

Pascal: Ja, das stimmt

Kukulcan: Und wie du schon sagst, G2 (was du effektiven Hebel nennst) bleibt ja gleich. Wenn also eine Sache größer wird (der Hebel) und das Ergebnis gleich bleibt, dann muss ja etwas anderes kleiner werden.

Pascal: Stimmt, und was wird kleiner?

Kukulcan: Die Kraft, die effektiv auf den Hebel wirkt. Diese Kraft muss senkrecht zum Hebel stehen. Weil aber das Gewicht nicht senkrecht zum Hebel ist, berechnet sich der effektive Teil aus dem Anteil der senkrechten und waagerechten Komponente. Umso höher man das Gewicht aufhängt, umso senkrechter der Hebel (um so waagerechter die Senkrechte dazu). Der Anteil des Gewichts, das in die richtige Richtung wirkt (von mir "effektive Kraft") genannt, wird also immer kleiner.

Kukulcan 02.11.2015, 16:30
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Zitat von Kaindee:
Zitat von Pascal:

Soll das der gelbe Barbapapa sein ? Grinsender Smiley

Ja, und dreh mal so einen Barbapapa, da brauchst du schon Kraft...es sei denn du sitzt am längeren Hebel

Pascal 02.11.2015, 16:49
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Zitat von Kukulcan:
Pascal, du hast da zwei gestrichelte Linien, das sind die Hebel.

Nö, der grüne Strich ist der Hebel. Der ändert sich nicht, solange Du das Gewicht irgendwo auf der roten Linie verschiebst.

Zitat:
Auf jeden Fall zeigt das Bild doch deutlich, dass meine einfache Rechenweise zum Ergebnis führt.

Wenn die gestrichelten Linien die Hebel wären, dann hättest Du natürlich Recht.

Ich habe mal ein Bild gemalt, damit Du eventuell etwas besser verstehst, wo dein Denkfehler liegt...
Dateianhänge:
Aufgabe Physik 9_ Klasse_pascal.gif (Dateigröße: 655,04 KB)

Part-Time 02.11.2015, 16:51
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Schon jetzt danke für Eure Antworten und Hilfen zur Lösung. Das ist wirklich etwas wie im Weltall den Daumen raushalten ...

Intuitiv kann ich gar nicht einschätzen, wie die Kräfte auf die Scheibe wirken, ob der Angriffspunkt beliebig auf der hellblau gestrichelten Linie (die Grafik scheint zu dem Problem sehr passend zu sein) verschoben werden kann, ohne dass sich das Drehmoment ändert, wie in Kukulcans Rechnung (wie ich sie verstehe).

Wenn alle Kräft senkrecht zum Durchmesser wirken würden, würde die Aufgabe für mich einfacher erscheinen. Aufgabe 5 war mit einer Waage (oder Wippe) bei der mehrere Kräfte in unterschiedlichem Abstand vom Drehpunkt der Wippe senkrecht nach unten wirken. Da konnte man Abstand des Angriffspunktes mal Betrag der Kraft rechnen.

Die Klassenarbeit ist insgesamt mit einer 1x1, 3x2 (darunter ich), 4x3, 14x4 und 6x5 ziemlich schlecht ausgefallen. Taschenrechner waren meiner Erinnerung in der 9. Klasse noch nicht erlaubt und zumindest für die anderen Aufgaben auch nicht nötig. Es gab insgesamt 7 Aufgaben, Zeit für die Aufgabe 6 würde ich, wenn ich die anderen Aufgaben ansehe, ca. 5 bis 10 Minuten ansetzen. An eine Berichtigung im Unterricht kann ich mich nicht erinnern. Der Lehrer hat die Klassenarbeiten damals einfach ausgeteilt und Ende.

Ich denke in Ruhe durch, was ihr geschrieben habt!

Pascal 02.11.2015, 16:57
Betreff: Re: Kann mir jemand sagen ...

Zitat von Kukulcan:
Hier mal meine Aussage:

Zitat:
Hätte schwören können, die für das Drehmoment effektive Kraft verringert sich im gleichen Maße, wie der Hebel sich vergrößert.

Kukulcan: Pascal, stimmst du mir zu, dass der Hebel größer wird, wenn man das Gewicht höher aufhängt (vergiss mal "effektive" Hebel)

Pascal: Ja, das stimmt

Kukulcan: Und wie du schon sagst, G2 (was du effektiven Hebel nennst) bleibt ja gleich. Wenn also eine Sache größer wird (der Hebel) und das Ergebnis gleich bleibt, dann muss ja etwas anderes kleiner werden.

Pascal: Stimmt, und was wird kleiner?

Kukulcan: Die Kraft, die effektiv auf den Hebel wirkt. Diese Kraft muss senkrecht zum Hebel stehen. Weil aber das Gewicht nicht senkrecht zum Hebel ist, berechnet sich der effektive Teil aus dem Anteil der senkrechten und waagerechten Komponente. Umso höher man das Gewicht aufhängt, umso senkrechter der Hebel (um so waagerechter die Senkrechte dazu). Der Anteil des Gewichts, das in die richtige Richtung wirkt (von mir "effektive Kraft") genannt, wird also immer kleiner.

Dieses Posting ignoriere ich wohl besser, da ich hier fast nichts nachvollziehen kann.