Sport Kräftewirkung im Kreis

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

im Sport trat eine nicht so sportliche Frage auf. Vielleicht kann mir jemand helfen.

Wir waren 6 Frauen, standen alle in einem Kreis und hielten uns an Gummibändern, die in der Mitte verknotet waren fest. Diese Gummibänder hielten wir an in den Händen fest, die Arme nach oben gestreckt. Soweit verständlich hoffe ich.

Jetzt meine Frage, da alle verschieden groß und schwer waren - ich war die kleinste und … mit 157 cm und 56 kg - war die Kraft die jeder einzelne aufwenden mußte zum Gegenziehen bei jeder gleich, da ja in der Mitte der Knotenpunkt war, oder doch verschieden?
Ich hatte den Eindruck, das ich mich richtig stemmen mußte um die „Zugkraft“ der anderen auszugleichen.

Danke für Antworten.

#2

Hallo!

Dass die Kräfte „gleich“ sein müssen, gilt nur für den Fall, dass zwei Parteien exakt in entgegengesetzte Richtungen ziehen (Tauziehen). Bei allen anderen Konstellationen ist es sehr viel komplizierter. Das hängt dann vor allem von den Winkeln ab. Damit Du es Dir vorstellen kannst: Wenn sechs Leute jeweils im 60°-Winkel gegeneinander versetzt sind, müssen alle mit der gleichen Kraft ziehen (logisch). Wenn aber nur die Leute 1, 3 und 5 ziehen, können 2, 4 und 6 loslassen, ohne dass was passiert.

Es allgemein zu erklären ist nicht einfach: Wenn Du Dir jede Kraft als einen Pfeil vorstellst, wobei die Länge des Pfeils die Stärke der Kraft angibt, dann müssen alle Kraftpfeile (wenn man sie Spitze an Ende aneinandersetzt) ein geschlossenes Polygon ergeben.

Für Deine Beobachtung gibt es aber auch eine simplere Erklärung: Wenn Du die kleinste und leichteste warst, konntest Du Dein Körpergewicht viel weniger einsetzen als die anderen, so dass Dir die Kraft auf Dich subjektiv viel stärker vorkam.

Michael

#3

Das lässt sich so nicht beantworten.
Selbst wenn alle in gleicher Höhe ziehen, kannst du, wie Michael geschrieben hat, los lassen und die 2 links und rechts neben dir müssten stärker ziehen, damit sich der Knoten nicht bewegt.
Die Zugkräfte aus allen Richtungen müssen sich aufheben, damit er sich nicht bewegt.
Da ihr unterschiedlich groß seid, ergibt sich die Kraft, die von dir auf den Knoten wirkt aus deiner Zugkraft und dem Winkel zum Knoten, der sich aus dem Größenunterschied ergibt. Da die Höhe des Knotens nicht fest ist, ziehst du ihn nach unten, wenn deine Nachbarn größer sind.
Du weißt auch nicht, mit welcher Kraft die anderen gezogen haben.
Wenn alle die gleiche Kraft auf den Knoten wirken lassen, ist es wahrscheinlich, daß deine Zugkraft größer sein muss als die der anderen, da du die kleinste bis.
Das Gewicht von allen spielt dabei keine Rolle.