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Wann reißt ein Stahldrat?

Schüler Regionalschule, 9. Klassenstufe

Tags: Eigengewicht, Stahldrat

 
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Ich92

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13:24 Uhr, 20.04.2008

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Wann reißt ein Stahldrat aufgrund seines Eigengewichtes?

Durchmesser soll 2mm betragen!


Im Internet habe ich als Dichte 7.7g/cm3 gefunden?


Aber wie rechne ich das?

Bitte einfach und verständlich erklären, da ich wirklich der absolute Oberlooser in Mathe bin!


Schonmal vielen Dank im vorraus!


PS: Ich glaube er meint die Frage so, das man den Drahl frei herabhängen lässt und ihn dann immer weiter abrollt. Hoffe ihr könnt mir helfen, ist dringend!
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Antwort
maturant

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14:08 Uhr, 20.04.2008

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Deine Frage wurde schon mal in einem anderen Forum gestellt und beantwortet, hier der Link www.matheraum.de/read?t=395273
Ich92

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14:17 Uhr, 20.04.2008

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ja wurde sie, aber unser lehrer möchte wissen, bei welcher länge der draht reißt...

glaube ich zumindest....

also kann mir da jemand helfen?
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MBler07

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14:38 Uhr, 20.04.2008

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Hi

hast du dir die wikipedia Seite mal angeguckt? Was wird denn mit der Formel berechnet?

Grüße
Ich92

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15:05 Uhr, 20.04.2008

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ja, ich hab mir das durchgelsen und auch ein bisschen verstanden...

aber er hat ja was von 2mm Durchmesser in der Aufgabenstellung gesagt, brauch ich diese Angabe gar nicht?


Antwort
MBler07

MBler07 aktiv_icon

15:09 Uhr, 20.04.2008

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Wie in dem anderen Beitrag schon gesagt, lässt du den Durchmesser einfach weg.
Die Begründung dafür spar ich mir mal, außer sie interessiert dich. Ist etwas kompliziert, außerdem kannst du dann evtl. nicht mehr den Rm Wert benutzen.
Setz einfach alles so ein, wie es in der Formel steht und vergiss alles andere.
Ich92

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15:11 Uhr, 20.04.2008

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ich glaube ihr habt mir was anderes erklärt...
er meint, wann ein Stahldraht reißt, wenn man ihn z.B. frei aus einem gebäude hängen lässt und dann immer weiter abwickelt...

und was will er bitte mit den 2mm durchmesser?
Irgendetwas müssen di doch bedeuten, oder?

Antwort
anonymous

anonymous

16:01 Uhr, 20.04.2008

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Ein Stahldraht reisst bei einer Zugkraft von ca. 500N/mm^2

Dein Stahldraht hat einen Durchmesser von 2mm
Querschnittsfläche Stahldraht 3.1415...mm^2
500N entsprechen einfachhalber 50kg, 1N=100g

Die Dichte des Stahls beträgt 7.85kg/dm^3
Damit der Stahldraht reisst muss er somit ein Gewicht von 50kg haben.
Masse / Dichte = Volumen
50kg/7.85kg/dm^3=6.369dm^3=6.369*10^6mm^3

Volumen durch Fläche gibt Länge
6.369*10^6mm^3/3.1415...mm^2= 2.027km

wenn du einen Stahldraht senkrecht nach unten hängen lässt, müsste er somit eine Länge von 2.027km haben.

wenn das ganze horizontal passieren soll, wird es ein bischen komplizierter, aber das wäre dann ein Problem für einen Ingenieur (Thema Auskragung).

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maturant

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16:05 Uhr, 20.04.2008

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Jetzt weis ich was du meinst hier ein auszug aus dem Wikipedia Artikel Stahlseil:
Für Standardseile aus Stahldrähten kann man die Belastbarkeit nach einer Faustformel berechnen:

Fmin = 700d² (N)

Ein Seil von 8 mm Durchmesser hätte – abhängig von der Konstruktion – dann eine Bruchlast von ca. 44800N. Das erlaubt bei 5-facher Sicherheit das Heben von rund 900 kg.

Dein Stahlsein hat 2 mm durchmesser also kannst du damit 2800N heben kann und da wir auch nicht von einer fünfachen sicherung ausgehen reist es wenn es von mehr als 280 kg belastet wird.
Das eigene gewicht ist auch eine Belastung daher reißt wenn es 281 kg wiegt.

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MBler07

MBler07 aktiv_icon

16:40 Uhr, 20.04.2008

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Die Lösung erfolgt einfach über die Formel aus Wikipedia:

Lb=Rmρg
Lb=(400 N/mm^2)/(7,7 kg/dm^3*9,81 ms2)
Lb=5,295 dm^3/mm^2
Lb=5,295103m
Lb~5,3 km

Sofern ich mich nicht verrechnet habe.

Alles andere ist unnötig.


@Maturant: Deine Lösung kann man meiner Meinung nach nicht verwenden, da es um einen Draht geht und nicht um ein Seil, welches aus geflochtenem Drähten besteht.
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