Aufgabe


Lastwagen Ein Fass mit einer Masse von 100kg soll auf die Ladefläche eines Kleintransporters geschafft werden. Leider schaffst Du nur 30kg zu heben.
Überlege Dir eine Vorrichtung, mit der Du diese Aufgabe trotzdem bewältigen kannst.
Zeichne Deinen Aufbau und führe alle notwendigen Berechnungen durch.

Lösungsvorschlag 1

Man könnte versuchen, dass Fass mit Hilfe eines Flaschenzuges auf den Wagen zu befördern.
Jede lose Rolle verteilt die Last auf zwei weitere Seilstücke.

Flaschenzug Eine lose Rolle verteilt die Last auf zwei Seilstücke. Flaschenzug Zwei lose Rollen verteilen die Last auf vier Seilstücke

Gegeben

Kraft
Du musst eine Kraft von 250N aufbringen. Dazu kommt noch die Gewichtskraft der losen Rollen, die auch noch angehoben werden müssen.
Da Du 300N aufbringen kannst, dürfte das kein Problem sein.

Lastweg Lastwagen
Du musst 4m Seil ziehen, damit dass Fass um 1m angehoben wird.
Das benutzte Seil sollte natürlich etwas länger sein. Es muss ja noch um die Rollen gewickelt werden.

Lösungsvorschlag 2

Man könnte mit einer oder zwei langen Bohlen eine kleine Rampe gegen die Ladefläche lehnen.
Es gelten dann die Gesetzmäßigkeiten für die geneigte (schiefe) Ebene.

geneigte Ebene

Gegeben

Lösung Lastwagen

Die Bohlen müssten mindestens 3,3m lang sein.
Dabei muss das Fass gerollt werden, da die Rollreibungskraft sehr gering ist.
Wird das Fass geschoben, so tritt Gleitreibungskraft zwischen der Bohle und dem Fass auf, die zusätzlich überwunden werden muss. Die Bohlen müssten dann noch länger sein.

zum Nachdenken

Natürlich kann man verschiedene kraftumformende Einrichtungen auch miteinander kombinieren.
Würdest Du herausbekommen, wie lang die Bohle nach der Konstruktion im folgenden Bild sein müsste?

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