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Mathe Problem

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: Frage, mathe

 
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armin93

armin93 aktiv_icon

16:25 Uhr, 03.09.2011

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Hallo allerseits,

Ich habe hier eine Mathe Aufgabe zu der mir einfach kein Lösungsansatz einfallen will. Ich überlege schon ziemlich lange, aber ich komme nicht drauf, wie es funktioniert.

Ich weiß einfach nicht, wie ich an die Aufgabe rangehen soll und bitte euch um einen kleinen Tipp :-)

MfG Armin

mathe

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich benötige bitte nur das Ergebnis und keinen längeren Lösungsweg."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Shipwater

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16:30 Uhr, 03.09.2011

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Die Gewichtskraft kannst du ohne weiteres ermitteln, weil die Masse des Bildes bekannt ist. Desweiteren kannst du auch die Winkel im Kräfteparallelogramm ermitteln. Insgesamt sollte die Berechnung der Seilkräfte dann möglich sein.
armin93

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16:43 Uhr, 03.09.2011

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Ok, die Gewichtskraft beträgt demnach ca. 50N. Dann habe ich also die Gewichtskraft 50N und die zwei Winkel von jeweils 10° gegeben, muss ich die jetzt mithilfe von Sinus berechnen?
Und noch eine Frage, warum ist es eigentlich ein Parallelogramm, ich meine, das Bild zieht schließlich mit seinem Gewicht an den Seilen, aber trotzdem geht da ein Pfeil nach oben? Die Bedeutung dieses Pfeiles, der nach oben zeigt, ist mir wirklich schleierhaft. Vielen Dank schon mal :=)
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Shipwater

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17:02 Uhr, 03.09.2011

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Es wirkt einmal die Gewichtskraft nach unten und dann noch die beiden Seilkräfte schräg nach oben. Da sich das Bild nicht bewegt, müssen sich die genannten Kräfte gegenseitig kompensieren. Addiert man die beiden Seilkräfte, so erhält man also den Gegenvektor zur Gewichtskraft (der blaue, gestrichelte Pfeil in deiner Zeichnung soll die Summe der Seilkräfte darstellen). Kannst du mir sagen wie groß die Winkel im Parallelogramm (ist sogar eine Raute) sind?
armin93

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19:39 Uhr, 03.09.2011

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Tut mir Leid, dass ich jetzt erst antworten konnte, aber mein PC ist abgestürzt.
Bei den Winkeln kann ich mit Sicherheit sagen, dass die Innenwinkelsumme 360° beträgt. Und ich glaube, da die Außenwinkel 10° haben, müssen demnach zwei Innenwinkel 160° haben und die beiden anderen jeweils 20°, kann das sein?
Aber sind die Winkel wichtig für die Berechnung? Ich meine, wenn die Gewichtskraft gleich der Summe der beiden Seilkräfte ist, da sie sich gegenseitig auflösen, muss also die Zugkraft, die auf beide Seile wirkt, insgesamt 50N betragen und daher müsste ein Seil jeweils 25N aushalten. Ich weiß aber nicht, ob das jetzt so richtig ist :-D)
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Shipwater

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20:23 Uhr, 03.09.2011

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Das mit den Winkeln hast du richtig erkannt. Aber deine Argumentation, dass eine Seilkraft den Betrag von 25N haben muss, ist falsch. Vektoren sind gerichtete Größen und keine Skalare. Insbesondere muss NICHT unbedingt gelten |a|+|b|=|a+b|. In deiner Zeichnung sehen die Pfeile für die Seilkräfte sogar länger aus als der Pfeil für die Gewichtskraft. Vielleicht informierst du dich nochmal etwas über Vektoren: de.wikipedia.org/wiki/Vektor
armin93

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20:52 Uhr, 03.09.2011

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Die Seite habe ich mir gerade komplett durchgelesen, aber fand nur eine Sache, die für meinen Fall relevant ist: "Aus je zwei Vektoren a und b lässt sich ein Parallelogramm bilden, dessen eine Diagonale der Summe beider Vektoren entspricht."

Nun habe ich alle Winkel, die Gewichtskraft, aber einen Ansatz habe ich immer noch nicht gefunden, obwohl ich schon seit 6 Stunden dransitze. Eigentlich brauche ich doch nur die Länge der Seile zu zeichnen, wenn ich davon ausgehe, dass die Gewichtskraft 5cm hat. Aber dann fehlt mir immer noch die obere Seite, um es zu zeichnen.
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Shipwater

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21:02 Uhr, 03.09.2011

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Ich hab mal eine Zeichnung erstellt. Mit dem Sinussatz kannst du |Fs| nun leicht berechnen, da alle Winkel im Dreieck und |G|=50N bekannt sind.

Unbenannt
armin93

armin93 aktiv_icon

21:26 Uhr, 03.09.2011

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Habe es mit dem Sinussatz gerade berechnet, aber bei mir kommt 143,97N raus, ist das richtig? Ich habe Fs/sin 80° =Gsin 20° umgestellt zu Fs =Gsin 20°*sin 80°
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Shipwater

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21:29 Uhr, 03.09.2011

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Ja, das ist richtig.
Frage beantwortet
armin93

armin93 aktiv_icon

21:32 Uhr, 03.09.2011

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Danke für die Hilfe. :-)
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Shipwater

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21:39 Uhr, 03.09.2011

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Gern geschehen.