Auf dem Dorfplatz von Kümmeroge soll ein Fahnenmast aufgerichtet werden. Er ist 12m lang und 130kg schwer. Sein Schwerpunkt liegt in einer Höhe von 5m. Mit Hilfe eines 14m hohen Krans wird er aufgerichtet. Der Kran hat eine maximale Zugkraft von 800N.
a) Erstellen Sie eine Skizze, in der Sie alle wirkenden Kräfte und Kraftarme einzeichnen. Berechnen Sie den Winkel zwischen Boden und Seil in der Ausgangssituation. [55°]
b) Berechnen Sie die wirkenden Drehmomente und weisen Sie nach, dass der Kran den Mast anheben kann. [Mg=7000Nm, Mz=8000Nm]
c) Welche Kraft muss der Kranmotor mindestens aufbringen, um den Mast heben zu können? [F=850Nm]
d) Wie verändern sich die Drehmomente, wenn sich der Mast aufrichtet? Argumentieren Sie mit den Kräften, Kraftarmen und Winkeln. Wird das Aufrichten dadurch einfacher oder schwerer?
e)* Diskutieren Sie die Situation kurz vor dem vollständigen Aufrichten des Mastes. Kann es sein, dass das Aufrichten kurz vor dem Ziel scheitert?
