Rollen und Flaschenzüge

Praktikum Physik
Rollen und Flaschenzüge
KLASSE:
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DATUM:
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NAMEN:
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I.
10PS/TG
THEORETISCHER HINTERGRUND
Es ist bekannt, dass man mit einem Flaschenzug große Lasten leicht heben kann. Um die
Funktion des Flaschenzugs zu analysieren wird folgendes Material benutzt:
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•
•
•
•
•
Stativmaterial
mehrere Rollen
ein Seil (oder Schnur)
Kräftemesser
Maßband
Wägestücke
Fachbegriffe: Hubkraft
Lastkraft, Zugkraft
Lastweg, Zugweg oder Kraftweg
II.
VERSUCHE
1. Welche Kraft ist nötig um ein Wägestück einer bestimmten Masse aufzuheben (Formel
zur Berechnung dieser Kraft angeben)? Wie heißt diese Kraft?
P. Rendulić 2010
1
Praktikum Physik
Rollen und Flaschenzüge
10PS/TG
2. Hebe ein Wägestück (200 g) mit Hilfe einer festen Rolle.
a. Versuche zuerst die dazu nötige Kraft
vorauszusagen und kontrolliere deinen Wert durch
das Experiment.
b. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Lastkraft und Zugkraft am Seil?
c. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Lastweg und Kraftweg?
d. Worin liegt der praktische Nutzen der festen Rolle?
P. Rendulić 2010
2
Praktikum Physik
Rollen und Flaschenzüge
10PS/TG
3. Hebe ein Wägestück (200 g) mit Hilfe einer losen Rolle.
a. Versuche
zuerst
die
dazu
nötige
Kraft
vorauszusagen und kontrolliere deinen Wert durch
das Experiment.
b. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Lastkraft und Zugkraft am Seil?
c. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Lastweg und Kraftweg?
d. Versuche eine Erklärung für die gefundenen Ergebnisse zu erstellen.
e. Worin liegt der praktische Nutzen der losen Rolle?
P. Rendulić 2010
3
Praktikum Physik
Rollen und Flaschenzüge
10PS/TG
4. Hebe ein Wägestück (200 g) mit Hilfe eines Flaschenzugs, der aus einer festen und
einer losen Rolle besteht.
a. Versuche zuerst die dazu nötige Kraft
vorauszusagen und kontrolliere deinen
Wert durch das Experiment.
b. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Lastkraft und Zugkraft am Seil?
c. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Lastweg und Kraftweg?
P. Rendulić 2010
4
Praktikum Physik
Rollen und Flaschenzüge
10PS/TG
5. Hebe ein Wägestück (200 g) mit Hilfe eines Flaschenzugs, der aus zwei festen und
zwei losen Rollen besteht.
a. Versuche zuerst die dazu nötige Kraft vorauszusagen
und kontrolliere deinen Wert durch das Experiment.
b. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Lastkraft und Zugkraft am Seil?
c. Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Lastweg und Kraftweg?
P. Rendulić 2010
5
Praktikum Physik
III.
Rollen und Flaschenzüge
10PS/TG
VERSUCHSAUSWERTUNG
a. Versuche ein Gesetz aufzustellen, das es ermöglicht die Zugkraft an einem beliebigen
Flaschenzug zu berechnen, wenn man das Gewicht der Last kennt, die man heben
will. Analysiere dazu in jedem der Experimente, auf wieviele tragende Seile sich die
Last verteilt.
b. Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit das gefundene Gesetz angewendet
werden kann?
c. Welchen Zusammenhang gibt es jeweils zwischen Lastweg und Kraftweg?
P. Rendulić 2010
6
Praktikum Physik
IV.
Rollen und Flaschenzüge
10PS/TG
AUFGABE
Mit dem nebenstehenden Flaschenzug soll eine Last von
m=100 kg gehoben werden. (g = 9,81 N/kg)
1) Berechne die aufzubringende Hubkraft, wenn die Last
ohne Flaschenzug gehoben werden soll.
2) Wie groß muss die Zugkraft am Seil sein, um die Last mit dem gegebenen
Flaschenzug zu heben?
3) Wieviel Meter Seil muss gezogen werden, um die Last 50 cm hoch zu heben?
P. Rendulić 2010
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