Topic: Physik Problem - page 2. (Read 2227 times)

Hallo IVIasterZox,

Also das ist keine einfache Sache. Pauschal ohne irgendwelche weiteren Informationen wird das wohl keiner berechnen können.

Es hängt auch davon ab, ob der Mast sich bewegen kann (also z.B. biegsam ist) und wie dieser mit der Platte verbunden wurde. Ist dieser flexibel, so kann er einen Teil der Windlast in Verformungsenergie umwandeln, was das benötigte Gegengewicht minimieren reduzieren würde.

Darüberhinaus muss berücksichtigt werden, dass die Platte eine Hebelwirkung ausübt. Deshalb muss mindestens die Größe der Platte, das Gewicht, der Abstand des Mastes zu den Rändern und die Platzierung des Ballastes zusammen betrachtet werden. Eigentlich müsste der Mast selbst in die Betrachtung einfließen. Also Durchmesser, Gewicht und Länge. Weil du jedoch schon durchblicken lässt, die eigentliche Kraft zu kennen, interessiert zwecks Schwerpunktbestimmung nur noch die Länge und das Gewicht.

Zuletzt muss noch bekannt sein, wie der Untergrund beschaffen ist.

Habe ich noch irgendeinen Faktor vergessen?

Die zu beantwortenden Fragen sind ja: Wo liegt der Schwerpunkt der Konstruktion? Bleibt dieser stabil oder verschiebt er sich? Wird ein Teil der Energie durch Verformung abgebaut? Hält die Verbindung zwischen Mast und Platte die Windenergie durch den Wind verursachte Kraft aus?
Die Frage nach der Windkraft scheinst du bereits beantwortet zu haben, weshalb die Frage nach dem Windwiderstand vernachlässigt werden kann.

Für ein solches Problem kann ich mich jedoch an keine einfache Formel erinnern. Im Zweifelsfall musst du die einzelnen Rechnungen selbst aus den Büchern zusammensuchen und dann die jeweiligen Ergebnisse ineinander einfügen.

Möglicherweise meldest du dich auch einfach mal in einem Forum an, in welchem z.B. Aufgaben für einen Ingenieursstudiengang (z.B. Maschinenbau) besprochen werden oder fragst eben in einem richtigen Fachforum für Ingenieure. Vielleicht gibt es auch eine Software für solche Situationen.

Gruss,
Bill

Tante Edith: Windenergie ist etwas anderes. Recht hat sie.
Edith2: Sprachlichen Fehler beseitigt.

Danke für deine Antwort!
Weist du auch wie man ausrechnen könnte was alles auf die Platte an Gewicht drauf muss, damit Fw z.B 1000N aushalten kann?

Hallo IVIasterZox,

Sofern die Gewichtskraft der Bodenplatte vernachlässigt werden kann, ist das mit einfacher Vektordarstellung erklärbar.

Dann spielt im allgemeinen die durch die Windkraft ausgeführte Hebelwirkung (F_w) und das Eigengewicht der Stange (F_g) eine Rolle. Das ist aber ein stark vereinfachtes Schema. Z.B. F_w hängt hierbei vom Durchmesser und dem daraus folgenden Windwiderstand ab.
F_a ist dabei die Kraftwirkung und Richtung auf die Konstruktion. Allerdings ohne das Eigengewicht der Bodenplatte und die Steifigkeit zu berücksichtigen.

Instabile Variante:


Stabile Variante:


Gruss,
Bill

Danke, werd mich mal einlesen

Von was für einer Größenordnung sprechen wir denn?

Und ist die einwirkende Kraft der Wind?

Wenn es jetzt nicht zu groß ist, kann es gut sein, dass du da gar nicht groß berechnen musst, da das Eigengewicht der Konstruktion und der Durchmesser des Masts
evtl. so gering sind, dass der Wind da nicht genug Kraft hat um das Ganze umzuschmeissen.

Ja, dann ist unten links die beste Variante. Berechnen kann man das mit Hilfe der Statik bzw. Elastostatik (wenn auch die Durchbiegung berechnet werden soll).
Gute Bücher dafür:

http://www.amazon.de/Technische-Mechanik-1-Statik-Springer-Lehrbuch/dp/3642362672/ref=sr_1_4?ie=UTF8&qid=1409392817&sr=8-4&keywords=Springer+technische+Mechanik

http://www.amazon.de/Technische-Mechanik-2-Elastostatik-Springer-Lehrbuch/dp/3642409652/ref=sr_1_5?ie=UTF8&qid=1409392817&sr=8-5&keywords=Springer+technische+Mechanik

In welcher Hinsicht am stabilsten?
Die Querkraft, welche am Verbindungspunkt greift ist in allen Fällen gleich.
Maßgeblich ist hier ja nur der Hebelarm. Der ist ja in allen Fällen gleich lang.

Die Stabilität auf die Kippgefahr bezogen ist beim rechts angebrachten Mast am geringsten.

EDIT: Was genau willst du denn berechnen?

Wenn die Platte nicht nach links überkippen soll, brauchst du Gewicht von Mast und Bodenplatte sowie eine genau Kraft, die einwirkt.
Dann ist das ganze doch relativ simpel.

Also folgende Frage. In Bild 1 sieht man die Bodenplatte und den Mast. Beide sind fest mit einander verbunden. In den darauf folgenden Bildern sieht man sie nur noch vereinfacht, von der Seite dargestellt.
Die Frage ist jetzt, welche der drei Varianten ist am Stabilsten und warum. Die Kraft wirkt nur von einer Seite, der eingezeichneten.

Ich komm grad echt nicht drauf, danke für eure Hilfe.




EDIT: Also es geht darum, dass die Platte nicht kippt.
Also Möglichkeit unten Links ist wohl die beste, aber wie kann man das berechnen?
[SPOILER]dfdf[/SPOILER]