Probleme mit Aufgabe zu Gewichtskraft

Wissenschaft Physik
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Hi,
ich habe große Schwierigkeiten mit einigen Aufgaben zum Thema „Dichte und Gewichtskraft“. Wäre super, wenn mir jemand auf die Sprünge helfen könnte.
Ich fange erst mal mit einer Aufgabe an, denn vielleicht kann ich dann ja auch die anderen selbst lösen.

Es müssen 38 m³ Salz (Dichte: 2,16 g/cm³) über eine Brücke gefahren werden, die eine Tragkraft von 110 kN hat. Der unbeladene LKW wiegt samt Fahrer 3,6 t. Wie oft muss der Fahrer hin- und herfahren?

Mein Ansatz:
Ich habe zunächst m ausgerechnet. Dazu habe ich die Dichte in kg/m³ umgerechnet (= 0,00216 kg/m³)
Diese habe ich dann mit dem Volumen von 38 m³ mal genommen = 0,082 kg

Das finde ich viel zu wenig für das ganze Salz. Kommt mir also schon mal merkwürdig vor.
Aber ich habe trotzdem erst mal weiter gemacht und die Gewichtskraft ausgerechnet:
0,082 kg * 9,81 m/sec² = 0,805

So, und nun komme ich nicht mehr weiter. Sind das jetzt Newton? Dann müsste ich das ja noch durch 1000 rechnen, oder? Und das kann nun wirklich nicht mehr angehen.

Somit ergibt sich für mich: Ich habe einen Fehler bei der Umrechnerei. Aber ist ansonsten mein Rechenansatz richtig?

Und was muss ich dann noch machen?

sage schon mal ein dickes Dankeschön
trail

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Hallo,

auf die Schnelle, du machst einen Umrechungsfehler:

Ich habe zunächst m ausgerechnet. Dazu habe ich die Dichte in
kg/m³ umgerechnet (= 0,00216 kg/m³)

1g/cm³ = 1000 kg/m³
weil 1g = 1/1000 kg aber
1 cm³ = 1/100³ m³

1g/cm³ / 1000 g/kg *1/100³ cm³/m³, mal da es unterm Bruchstrich steht.
Grüßlies
T.

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Super! Bin jetzt auch schon sehr viel weiter und habe ein gutes Gefühl dabei.

Also, bei der Dichte habe ich jetzt 2160 kg/m³.
Für m habe ich jetzt 82080 kg heraus.
Bei der Gewichtskraft komme ich auf 805,2048 kN.

Ist das soweit richtig?

Nun hake ich aber wieder. Wenn ich das Ergebnis durch 110 teile (Tragkraft der Brücke), weiß ich zwar, wie viele Ladungen gefahren werden müssen, aber da ist ja das Eigengewicht des LKWs noch nicht berücksichtig. Wie bekomme ich den denn nun noch da rein?

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Und wieder habe ich probiert.
Ich habe mir gedacht, dass der LKW ja jedes Mal über die Brücke muss. Also muss ich das Gewicht schon mal abziehen.
Somit habe ich gerechnet:
110 kN = 110000 N : 9,81 = 11213,05 kg - 3600 kg = 7613,05 gk * 9,81 = 74684 N = 74,684 kN
Und nun noch die Ladung : die „neue“ Tragkraft:
805,2048 : 74,684 kN = 10,78
Man müsste also 11 Mal fahren.
Richtig?

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Es müssen 38 m³ Salz (Dichte: 2,16 g/cm³) über eine Brücke
gefahren werden, die eine Tragkraft von 110 kN hat. Der
unbeladene LKW wiegt samt Fahrer 3,6 t. Wie oft muss der
Fahrer hin- und herfahren?

Hallo,
zunächst mußt Du darauf achten, daß Du dimensionsgleich bleibst, sonst ist jede Rechnung falsch. Vorschlag: Dimension t.

38m³* 2,16 t/m³= 82,08 t Salz müssen transportiert werden.

Tragkraft Brücke: 110.000N : 9,81 N/kp= 11.213 kp = 11.213 t.
LKW- Gewicht = Tara = 3,6 t.

Zulässige Ladung Salz bei 11,213 t Brückentragkraft und 3,6 t Tara LKW:
11,213t - 3,6t = 7,613 t Ladung Salz je LKW- Transport.

Anzahl der Fahrten: 82,08t : 7,613 t/Fahrt = 10,78 Fahrten.
Es müssen also 11 Fahrten erfolgen, denn die Anzahl der Fahrten muß ganzzahlig sein.
Ich hoffe, daß mir kein Rechenfehler unterlaufen ist.
Gruß:
Manni

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Fehler !!
Hallo Manni,

Es müssen 38 m³ Salz (Dichte: 2,16 g/cm³) über eine Brücke
gefahren werden, die eine Tragkraft von 110 kN hat. Der
unbeladene LKW wiegt samt Fahrer 3,6 t. Wie oft muss der
Fahrer hin- und herfahren?

Anzahl der Fahrten: 82,08t : 7,613 t/Fahrt = 10,78 Fahrten.
Es müssen also 11 Fahrten erfolgen, denn die Anzahl der
Fahrten muß ganzzahlig sein.
Ich hoffe, daß mir kein Rechenfehler unterlaufen ist.

Kein Rechen- aber ein Denkfehler.
Meine Lösung ist 21 Fahrten.

11x Hin fahren, mit Ladung.
10x unbeladen her fahren.

Wobei, ganz genau genommen die richtige Lösung 22 wäre, denn der LKW muss ja wieder nach Hause gefahren werden.

MfG Peter(TOO)

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Kein Rechen- aber ein Denkfehler.
Meine Lösung ist 21 Fahrten.

11x Hin fahren, mit Ladung.
10x unbeladen her fahren.

Wobei, ganz genau genommen die richtige Lösung 22 wäre, denn
der LKW muss ja wieder nach Hause gefahren werden.

Hallo Peter,
…da könntest Du vielleicht Recht haben, aber:
da die Tragkraft der Brücke das ausschlaggebende Kriterium ist, habe ich nur die beladenen Fahrten gerechnet.
Die Frage lautet aber nach dem Hin- und Herfahren. Da müssen die „Leerfahrten“ mitgerechnet werden, obwohl sie die Tragkraft der Brücke nicht tangieren. Ich muß den Fragetext nochmal prüfen.
Zunächst streue ich etwas Asche auf mein Haupt.(und das um diese Uhrzeit :smile: ).
Gruß:
Manni

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Es müssen 38 m³ Salz (Dichte: 2,16 g/cm³) über eine Brücke
gefahren werden, die eine Tragkraft von 110 kN hat. Der
unbeladene LKW wiegt samt Fahrer 3,6 t. Wie oft muss der
Fahrer hin- und herfahren?

Hallo trail,
die Aufgabenstellung mit dem Hin- und Herfahren ist nicht so ganz sauber.
Es kommt darauf an, was der Lehrer (oder wer auch immer) hören will.
Er könnte meinen, daß 1x Hin- und Herfahren 1 Fahrt ist. Wegen der Tragfähigkeit der Brücke kommt es ja nur auf die „Lastfahrten“ an.
Hast Du in der Zwischenzeit das „richtige“ Ergebnis?
Dann laß es unds bitte wissen.

Noch ein Tipp:
Da es sich bei dem Salzhaufen um Schüttgut handelt, wird in der Praxis mit dem Schüttgewicht (Gamma) und nicht mit der Dichte gerechnet. Schüttgewicht deshalb, da zwischen den einzelnen Körnern ein Lückenvolumen bleibt. Deshalb ist das Schüttgewicht immer etwas geringer als die Dichte.

Gruß:
Manni

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Da es sich bei dem Salzhaufen um Schüttgut handelt, wird in
der Praxis mit dem Schüttgewicht (Gamma) und nicht mit der
Dichte gerechnet. Schüttgewicht deshalb, da zwischen den
einzelnen Körnern ein Lückenvolumen bleibt. Deshalb ist das
Schüttgewicht immer etwas geringer als die Dichte.

Hallo,
noch ein Nachtrag:
In Schüttguttabellen wird das Schüttgewicht für Salz (fein) mit ca.
0,67 - 0,8 t/m3 und Salzstein, gebrochen, in losen Haufen mit ca. 0,8 t/m³ angegeben.
Das ist nun ein erheblicher Unterschied zu Deinen 2,16 t/m³, so daß sich in der Praxis (also in der Realität) eine ganz andere Zahl von Fahrten ergibt.
Bei 0,8 t/m³ sind nur ca.30t zu transportieren.
Sprich Deinen Lehrer einmal daraufhin an.

Gruß:
Manni

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Hallo,

auf die Schnelle, du machst einen Umrechungsfehler:

Ich habe zunächst m ausgerechnet. Dazu habe ich die Dichte in
kg/m³ umgerechnet (= 0,00216 kg/m³)

Falsch: Dichte 2.160 kg/m³

1g/cm³ = 1000 kg/m³
weil 1g = 1/1000 kg aber
1 cm³ = 1/100³ m³…??

Falsch: 1cm³ = 1/1.000.000 m³

1g/cm³ / 1000 g/kg *1/100³ cm³/m³, mal da es unterm
Bruchstrich steht.

Falsch: (1g/cm³ * 1.000,000cm³/m³)/ 1000g/kg = 1.000 kg/m³

Gruß:
Manni

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Hallo,

Da es sich bei dem Salzhaufen um Schüttgut handelt, wird in
der Praxis mit dem Schüttgewicht (Gamma) und nicht mit der
Dichte gerechnet. Schüttgewicht deshalb, da zwischen den
einzelnen Körnern ein Lückenvolumen bleibt. Deshalb ist das
Schüttgewicht immer etwas geringer als die Dichte.

wieviel macht das denn aus, wenn sich da Luft im Lückenvolumen befindet? Und inwieweit wird diese Luft denn wohl mit gewogen?
Gruß
loderunner

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wieviel macht das denn aus, wenn sich da Luft im Lückenvolumen
befindet? Und inwieweit wird diese Luft denn wohl mit gewogen?
Gruß
loderunner

Hallo,
Du kannst das selbst prüfen:

Nimm einen Meßbecher mit 1 l Inhalt. Wiege ihn (Tara).
Fülle ihn mit Salz bis zur 1 l- Marke (aber als lose Schüttung und nicht verdichtet). Wiege dann den Meßbecher erneut (Brutto).
Dann kannst Du das Schüttgewicht ermitteln und wirst den Unterschied zur Dichte feststellen.
Im übrigen gibt es Schüttgewichtstabellen.

Gruß:
Manni

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Hallo,
Du hast behauptet, das Gewicht wäre unterschiedlich, weil die Dichte zwischen Block und Schüttung unterschiedlich sei. Wo in der Aufgabe hast Du denn gelesen, dass die angegebene Dichte nicht die Schüttdichte ist?

Im übrigen gibt es Schüttgewichtstabellen.

Irrelevant.
Du weißt doch nicht mal, um welches Salz es geht. Wie kannst Du dann eine Dichte angeben oder die in der Aufgabe gegebene Dichte anzweifeln?

Btw., die von Dir angegebene Methode, selber die Dichte von Salz zu messen, ist natürlich unsinnig, solange man weder die Feuchtigkeit im Salz noch die Korngröße messen kann.
Gruß
loderunner

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Hallo,
Du hast behauptet, das Gewicht wäre unterschiedlich, weil die
Dichte zwischen Block und Schüttung unterschiedlich sei. Wo in
der Aufgabe hast Du denn gelesen, dass die angegebene Dichte
nicht die Schüttdichte ist?:

Hallo,
das erkenne ich am angegeben Wert 2,16 t/m³.
Es steht auch in der Frage „Dichte“ und nicht „Schüttdichte“. Dieser Ausdruck wäre auch ungebräuchlich, da man in der Praxis von Schüttgewicht spricht.

Im übrigen gibt es Schüttgewichtstabellen.

Irrelevant.

Nö, praxisbezogen. Jeder Fördertechniker rechnet mit den Angaben in Schüttgewichtstabellen.

Du weißt doch nicht mal, um welches Salz es geht.

Brauche ich auch nicht genau zu wissen, da bei der „Dichteangabe“ auch nicht steht, um welches Salz es sich handelt. Die Schüttgewichtsangaben schwanken zwischen ca. o,7 und ca. 1t/m³

Wie kannst

Du dann eine Dichte angeben oder die in der Aufgabe gegebene
Dichte anzweifeln?

Die „Dichte“ zweifele ich nicht an. Da aber das Salz verladen und mit einem LKW transportiert wird, muß die Angabe des Schüttgewichtes und nicht der Dichte erfolgen.
Wäre es ein homogener Salzwürfel , könnte die Dichteangabe stimmen.
Dann wäre es aber ein Würfel von ca. 3,36 m Seitenlänge und der wöge dann bei 2,16 t/m³ ca. 82 t.
Dann könnte der LKW ihn aber nicht über die Brücke transportieren.
Bei einem LKW- Gewicht von nur 3,6 t wäre eine Last von 82 t ohnehin nicht möglich.

Btw., die von Dir angegebene Methode, selber die Dichte von
Salz zu messen, ist natürlich unsinnig, solange man weder die
Feuchtigkeit im Salz noch die Korngröße messen kann.

Du wirfst, wie ich aufgrund Deiner vielen P. weiß, gern mit dem Begriff „unsinnig“ umher. Für mich zeugt das von einer gewissen Überheblichkeit.

Weder die Korngröße noch die Feuchtigkeit sind in der Aufgabe genannt.

Auch Feuchtigkeit im Salz kann nie zu einem Schüttgewicht von 2,16 t/m³ führen.
Salz ist eigentlich immer etwas feucht. Das berücksichtigt die praxisbezogene Schüttgewichtsangabe.

Dein Einwand ist m. E. als schiere Besserwisserei entlarvt.
Du möchtest einfach meckern. Leider hast Du auf dem Gebiete der Fördertechnik keine Ahnung. Wie sollte das ein Nachrichtentechniker auch haben?

Gruß:
Manni

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Hallo,
wir sind uns doch wohl einig, dass es hier um eine Hausaufgabe geht, oder hast Du das anders verstanden?
Wer bitte ist denn dann der Besserwisser, wer fängt an, die Aufgabe der Lösung anzupassen anstatt umgekehrt einfach eine Lösung für die Aufgabe aufzuzeigen? Ist man als Fördertechniker so sehr in seiner Arbeitswelt gefangen, dass man nicht mehr weiß, was und wie in einer Schule verlangt wird?
Gruß
loderunner

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Mein Ansatz:
Ich habe zunächst m ausgerechnet. Dazu habe ich die Dichte in
kg/m³ umgerechnet (= 0,00216 kg/m³)
Diese habe ich dann mit dem Volumen von 38 m³ mal genommen =
0,082 kg

sage schon mal ein dickes Dankeschön

Hallo trail,
warum meldest Du Dich nicht einmal mit der Äußerung (Lösung) Deines Lehrers zu dieser Aufgabe?
Ich finde, Du bist das den vielen P. schuldig ( die sich Deinetwegen „beharken“).

Gruß:
Manni

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Hallo,

( die sich Deinetwegen „beharken“).

Nö.
Gruß
loderunner