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Angriffspunkt der Seitendruckkraft

Schüler Wirtschaftsberufliche mittlere u. höhere Schulen, 5. Klassenstufe

Tags: Angriffspunkt, Seitendruckkraft

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18:16 Uhr, 22.04.2017

Jetzt zu einer Aufgabe, die ich nicht so gut verstehe.

Auf eine senkrechte Seitenwand eines mit Flüssigkeit gefüllten Gefäßes wirkt ein Seitendruck. Die Wasserhöhe beträgt

2,2 m

. Ermittle ho, sowie den Angriffspunkt der Seitendruckkraft Fs!

Formel: ho = ?
Fs = Größe der Kraft, Formel:

A \cdot p \cdot g \cdot

ho

Bitte um Hilfe.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)

Enano

22:18 Uhr, 22.04.2017

Lautet genau so die Original-Aufgabe,

d . h

. außer der Wasserhöhe sind keine konkreten Werte gegeben?

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10:33 Uhr, 23.04.2017

Der Text steht so wie beschrieben in der Aufgabe. Keine weiteren Angaben.

Enano

13:28 Uhr, 23.04.2017

Wenn es keine weiteren Angaben gibt, nehme ich mal an, dass das Gefäß quaderförmig ist, also die Seitenfläche ein Rechteck ist.
Außerdem nehme ich an, dass das gesuchte

h_{0}

die Höhe des Druckmittelpunktes ist und nicht die Wasserhöhe, weil diese ja gegeben ist.

Die Kraft, die waagerecht auf die Seitenwand wirkt (Horizontalkraft), würde sich wie folgt berechnen:

F_{S} = ρ \cdot g \cdot h_{0} \cdot A

h_{0}

soll also die Höhe des Flächenschwerpunktes sein. Für was die anderen Formelzeichen stehen, dürfte bekannt sein.
Weil der Druck auf die Seitenwand im Flächenschwerpunkt berücksichtigt wird und bei einem Rechteck dieser in der Mitte liegt , wäre

h_{0} = \frac{2,20 m}{2} = 1,10 m

Weil die Horizontalkraft mit zunehmender Tiefe linear zunimmt, ergibt sich eine Dreieckslast.
Der Angriffspunkt der Seitendruckkraft

F_{S}

liegt im Schwerpunkt der Dreieckslast bei

\frac{2}{3}

der Höhe, also bei

2,20 m \cdot \frac{2}{3} = 1,47 m

(von oben).

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15:54 Uhr, 23.04.2017

Soweit ok.
Aber was gib ich nun für Zahlen bei der Formel ein?

F = p \cdot g \cdot

\cdot A

F = 1000

kg/m^3

\cdot 9,81 \frac{m}{s^{2}} \cdot 1,1 m

Stimmt das so?
Was gebe ich für A ein? Ich kann ja keine Fläche ausrechnen mit diesen Angaben.
Bitte um weitere Hilfe und Ergebnis.
Danke

Enano

16:04 Uhr, 23.04.2017

"Stimmt das so? "

Nein, denn 1. weißt du nicht, um welche Flüssigkeit es sich handelt, also kennst du auch nicht deren Dichte und 2. müsstest du noch mit der Größe der Seitenfläche, auf die der Druck wirkt, multiplizieren.
Du kannst nicht einfach die Fläche weglassen, dann käme nämlich die Kraft auch nicht in Newton heraus.

"Was gebe ich für A ein?"

Für A brauchst du gar nichts eingeben, denn nach

F_{S}

wurde doch gar nicht gefragt. Wo steht denn, dass du die Größe der Seitendruckkraft ausrechnen sollst?

Wenn du die fehlenden Angaben nicht hast, aber

F_{S}

trotzdem ausrechnen möchtest, kannst du ja weitere Annahmen treffen,

z . B

. dass die Flüssigkeit Wasser und das

A = 1 m^{2}

ist.

manel aktiv_icon

16:14 Uhr, 23.04.2017

ok, ja es steht nur Angriffspunkt der Seitendruckkraft Fs.
Vielen Dank,

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