Forum / Wissenschaft und Technik / gebäudeabriss-physik

also für alle dies interessiert.....mein physikprof hat die aufgabe mit dem seil und der stahl-abriss-kugel aufgelöst....

das richtige ergebnis ist, dass sich das seil um 5,15 cm dehnt!

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EuroEde

- 37
Experte (offline)

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Geschrieben am: 29.05.2008 um 19:31 Uhr

Zitat von honey-girl:

mein physikprof hat die aufgabe aufgelöst!

wenn man sonst keine Hobbies hat.. :kopfschuettel:

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Kraft macht keinen Lärm. Sie ist da und wirkt.

Aureon

- 41
Halbprofi (offline)

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190 Beiträge

Geschrieben am: 31.05.2008 um 20:18 Uhr

Dann schreib doch mal n paar zwischenergebnisse bzw Rechenschritte hierein, ...
Würd mich mal interessieren wo mein Denkfehler is.

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honey-girl

- 37
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32 Beiträge

Geschrieben am: 01.06.2008 um 09:49 Uhr
Zuletzt editiert am: 01.06.2008 um 09:51 Uhr

Zitat von Aureon:

Dann schreib doch mal n paar zwischenergebnisse bzw Rechenschritte hierein, ...
Würd mich mal interessieren wo mein Denkfehler is.

also erst berechnest du die Fläche des querschnitts von dem seil:
A= pi*r^2 = 3,41* (0,00005:2)^2 = 1,96*10^-9 meter^2

dann berechnest du das träghitsmoment der kugel:
J= m*r^2 = 400*30^2 = 360000 kg/meter^2

Nun stell dir ein rechtwinkliges dreieck vor: der 90° winkel ist links unten oben an der spitze hast du deinen 50° winkel. die senkrechte kathete entspricht 30 meter. nun suchst du die länge der hypothenuse, die die länge 30 meter + x hat.
cos(50) = 30:(30+x) => x=16,67 meter

somit ist die hypothenuse ja 30+16,67 meter lang, dass heißt da das seil nur 30 meter lang ist schwebt es jetzt in der luft und berührt den boden nicht mehr. nun musst du die höhe h berechnen wie viel es über dem boden schwebt.
cos(50) = h:x => h= cos(50)*16,67 meter => h=10,72 meter

da alles lageenergie in rotationsenergie umgewandelt wird kannst du das gleichsetzen:
m*g*h = J*(w^2:2) wobei w die winkelgeschwindigkeit ist die du nun auch berechnest:
w=wurzel [(m*g*h*2):J] = wurzel [400*9,81*10,72*2):360000] = 0,48

die kräfte die wirken sind anziehungskraft und zentripetalkraft. die gesamtkraft die deswegen wirkt ist:
m*g + m*w^2*r = 400*9,81 + 400*0,48^2*30 meter = 6728,352 Newton

Nun musst du nur noch das hooksche gesetz anwenden und alles einsetzen:
Längenunterschied = (Kraft* Länge) : (Fläche*Elastizitätsmodus)
= (6728,352*30) : (1,96*10^-9*200*10^9) = 5, 15 cm

somit beträgt die dehnung 5,15 cm....

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Aureon

- 41
Halbprofi (offline)

Dabei seit 11.2005
190 Beiträge

Geschrieben am: 01.06.2008 um 15:12 Uhr

Ok, Rotationsenergie ;)

alles klar.

mfg

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