Anfrage in Physik
Man berechnet zunächst das Schneevolumen V der 2m hohen Schneedecke auf dem 12m * 5m großen Dach um 8.00 Uhr:
V = 12m * 5m * 2m = 120m3.
(GANZ WICHTIGER HINWEIS: Die Einheiten bei der Dichte beachten und den Dichtewert unbedingt der Volumeneinheit anpassen, z.B. gilt beim Volumen der "Einheitenumrechnungsfaktor von 1000", d.h. 1000cm3 = 10cm*10cm*10cm=1dm*1dm*1dm=1dm3; entsprechend 1000dm3 = 1m3; bei Längen gilt der Einheitenumrechnungsfaktor von 10 und bei Flächen von 100)
Mit Hilfe der Dichte von Schnee von 0,2g/cm3 = 0,2*1000g/1000cm3 (Bruch wurde mit 1000 erweitert!) = 0,2kg/dm3 = 200kg/m3Â und der Formel Dichte = Masse / Volumen = m/VÂ lässt sich nun die Masse m des Schnees berechnen:
m = Dichte * V = 200kg/m3 * 120m3 = 240.000kg.
Zum Schluss wird nun die Gewichtskraft F von der soeben berechneten Schneemasse mittels der Formel F = m*g bestimmt (g ist der Anziehungs-/Schwerkraftsfaktor auf der Erde und ist eine Konstante mit dem Wert g = 9,81m/s2 = 9,81N/kg):
F = 9,81N/kg * 240.000kg = 235.440N = 235,44kN.
jetzt stimmts aber trotzdem nicht ganz bei mir, bei der schneehöhe komm ich auf 1,4,
was muss ich denn da einsetzten F/(12m*5m*Dichte*g) = 0,4 ?
für die dichte hab ich die 200 kg/ m³ eingesetzt
Mit Hilfe der Formeln Dichte = m / V = m / (A * h) und F = m * g erhält man duch Ineinandereinsetzen die Gleichung h = F / (A * Dichte * g).
Einsetzen der Zahlenwerte liefert:
h = 46600N / (12m * 5m * 200kg/m3 * 9,81N/kg) = 0,4m.
Das angegebene Ergebnis stimmt also.
okay danke, jetzt weiss ich wo mein fehler war, hab nur eine zahl verwecheslt
Kommentar schreiben
Wir arbeiten aktuell an der neuen Version von TooBrain.com.
Hast Du Wünsche, Ideen oder Anregungen?
Das BrainTeam würde sich über Feedback freuen!
Masse und Gewichtskraft
von Honey1909, am 01.10.2011, um 12:30, 365 ViewsDie folgende Aufgabe ist entnommen aus: Klett: Walter Stein, Physik-Geschichten aus Bad Einstein:
Auf dem Flachdach von Hannelores modernem Kuhstallbungalow liegt am Montagmorgen um 8.00 Uhr schon eine 2 m hohe Schneeschicht. Das 12m x 5m große Dach trägt maximal eine Last von 282 kN. Und es schneit wie bekloppt: 5 cm pro Stunde! Hannelore kann sich aber einfach nicht aufrappeln, um Schnee zu fegen.
Um wieviel Uhr bricht ihr die Bude über dem Kopf zusammen?
Schnee hat eine Dichte von 0,2 g/cm3.
Lösung
Das Dach bricht um 16.00 Uhr zusammen.
Wie groß ist die Last um 8.00 Uhr? Aus F=m*g und m=Dichte*V erhält man 235,4 kN. Somit fehlen noch 46,6 kN bis zum Zusammenbruch.
Die dazu entsprechende Schneehöhe berechnet sich aus F/(12m*5m*Dichte*g) = 0,4 m. Da es 5 cm pro Stunde schneit, wird das Dach nach 8 Stunden, also 16.00 Uhr zusammenbrechen.