Trigonometrie + Physikalische Gesetzte ( Kräfte )

Question

BItte um Hile

Speziell beim 2 Beispiel habe ich keinen Plan wie es Funktioniert.

Ein Lösungsweg mit Erklärung wäre sehr hilfreich.

Ein Strom hat eine Breite von 0.76km. Seine Ufer sind gerade und parallel (Siehe
Abbildung). Die Strömung beträgt 4km/h und verläuft parallel zu den Ufern. In dem
Strom schwimmt ein Boot mit einer Höchstgeschwindigkeit von (in ruhenden
Wasser) 4 km/h. Der Kapitan möchte den
Fluss auf direktem Weg von A nach B
überqueren, wobei die Strecke AB senkrecht
zu den Ufern verläuft. Sollte der Kapitän a)
sein Boot direkt zum gegenüberliegenden Ufer
steuern, b) sein Boot 53° gegen die Srecke AB
steuern, c) sein Boot 37°gegen die Strecke AB
steuern, d) aufgeben, da die Geschwindigkeit
des Boots nicht ausreicht, oder e) etwas
anderes tun?               

 

Ohne zu rechnen würde ich d. als Antwort nehmen

Klingt ja irgendwie Logisch 4 km/h Strömung und 4 km/ Rudergeschwindigkeit  da kommt er nie ans andere ende.

 

 

 

2.

Ermitteln Sie für die Systeme in
der Abbildung, die im
Gleichgewicht sind, die
unbekannten Zugkräfte und
Massen.

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

1) Boot:
Am besten man teilt die Geschwindigkeit des Bootes in eine Komponente parallel und senkrecht zum Ufer auf. Die Komponente parallel zum Ufer muss die Strömungsgeschwindigkeit des Flusses aufwiegen. Da das Boot nur genauso schnell fahren kann wie der Fluss fließt bleibt für die Komponente senkrecht zur Strömung nichts mehr übrig.
Den Fluss genau senkrecht zu überqueren ist also nicht möglich.

2) Seilzug:
Schritt 1: Skizze, Freischneiden

Schritt 2: Kräftebilanz (es gilt Ggw -> Fs1=Fs3)
Die Kraftvektoren werden in ihre waagerechten und senkrechten Komponenten zerlegt.
Fs1w = sin(30°)*Fs1;
Fs1s = cos(30°)*Fs1;
Fs3w = sin(30°)*Fs3;
Fs3s = cos(30°)*Fs3;
Fs2=m2*g;  //g=10N/kg, m2=6kg;

Bilanz
Waagerecht →: -Fs1w+Fs3w = 0
Senkrecht      ↑: Fs2=Fs1s+Fs3s
                           Fs1=m*g / (2*cos(30°))=20sqrt(3)N

Fs1 wird umgelenkt, es muss also m1=Fs1/g sein.

Schritt 3: Ergebnis
Fs2=60N;
Fs1=Fs3≈35N;
m1=3,5kg;

 

Comments

Fs1=Fs3. Hab da bei Schritt 2 einen Fehler gemacht.

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Habe ich korrigiert. lg Kai