Physik Aufgabe

mosta

Hey Leute,

ich will mich auf meine Physik Pruefung vorbereiten und finde folgende Aufgabe, in den Unterlagen, die wir zur Vorbereitung durchrechnen sollen. Da ich aber gerade vorlesungsfreie Zeit habe, kann ich den Prof. nicht nach seinem Loesungsweg fragen. Ich hoffe, ihr koennt mir da weiterhelfen.

Hier die Aufgabe:
Ein Seil mit der Länge von s = 8m ist an den Spitzen zweier unterschiedlich
hoher senkrechter Masten befestigt. Die Masten haben einen Abstand a= 5m,
ihre Höhen betragen h1= 3m und h2= 5m. Mit einer leichtgängigen Rolle wird
eine Last von m= 30kg an das Seil gehängt.
a) In welcher Entfernung x vom kürzeren Mast findet die Last ihre Gleichge-
wichtslage? (x= 1,70m)
b) Welche Zugkraft herrscht im Seil? (Fs= 188,5N)

Ich hab versucht die Differentz der potenziellen Energien zu nehmen und die auf die Distanz umzurechnen aber dabei nur auf eine position von x=1.666m gekommen aber die Erfahrung in der Loesung der anderen Aufgaben fuehrt zu dem Schluss. Das wenn nicht das selbe Ergebnis rauskommt, wie in der Loesung man total daneben liegt

DerAltenburger

Du musst davon ausgehen, dss die Rolle im Gleichgewicht ist, wenn beide Seilteile unter GLEICHEM Winkel zu den Mastenden stehen!
Du suchst also den Schnitt zweier Geraden (von den Mastenden unter gleichem Winkel) deren Abstände zusammen 8m machen.

mosta

Also wenn ich deinen Rat befolge komme ich auf 1,5m.

Hier mein vorgehen

Die Trigonometrische Funktion
$cos(\alpha) = \frac{Gegenkatete}{Hypothenuse}$
fuer das kleine Drieck
$cos(\alpha_1) = \frac{3m}{Hypothenuse}$
fuer das grosse Dreieck
$cos(\alpha_2) = \frac{5m}{Hypothenuse}$

Die Winkel gleichsetzen
$\alpha\_2 = \alpha\_1$

und da die Seillaenge 8m betraegt werden die beiden Gleichungen addiert
$cos(\alpha) + cos(\alpha) = \frac{3m + 5m}{8m}$

rauskommt ein Winkel von
$\alpha = 60$

Jetzt wird das kleine Dreieck nach dem X Wert umgestellt
$sin(\alpha)* Hypothenuse = Ankatete$
und mit dem berechnete Winkel ausgerechnet
$sin(60)* 3m = Ankatete$
und ich komme dann auf
$1.5m = Ankatete$

Ich weiss nicht vielleicht bin ich auch falsch vorgegangen

scrub

zunächst mal solltest du der hypotenuse das h klauen und der ankathete und gegenkathete geben.

so, jetzt zu den cosinus und dem winkel. du solltest dir erstmal eine vernünftige skizze zeichnen, um dir darüber klar zu werden, welches dreieck du meinst, was dann hypotenuse, gegen- und ankathete sind und welcher winkel alpha sein soll. dann wirds dir viel einfacher fallen, diese aufgabe zu lösen.
abgesehen davon sollte dein professor oder wenigstens der übungsleiter auch in der vorlesungsfreien zeit eine sprechzeit anbieten.

Ich bin mal so nett und stell' dir eine Skizze auf:

/|
   |\   / |
   |a\ /a |
3m |--*---| 5m
   |  h   |
      5m

cos a = (3m - h) / H1
cos a = (5m - h) / H2
H1+H2 = 8m