Antwort mit KI erzeugt
Gewichtskraft, Haltekraft, statische Aktionskraft
Um diese Aufgabe zu lösen, werden wir zunächst einige Konzepte klären und dann die Berechnungen durchführen.
Gewichtskraft: Die Gewichtskraft (\(F_g\)) ist die Kraft, mit der ein Objekt aufgrund der Schwerkraft auf eine Unterstützungsfläche oder Aufhängung wirkt. Sie kann mit der Formel \(F_g = m \cdot g\) berechnet werden, wobei \(m\) die Masse in Kilogramm und \(g\) die Erdbeschleunigung (\(9,81 m/s^2\)) ist.
Haltekraft: Die Haltekraft ist die Kraft, die aufgewendet werden muss, um ein Objekt gegen die Schwerkraft in einer stabilen Position zu halten.
Statische Aktionskraft: Dies ist die Kraft, die von einem Muskel oder einer Gruppe von Muskeln aufgebracht werden kann, ohne dass Ermüdung auftritt, wenn sie in einer statischen (unbeweglichen) Position gehalten wird.
Nach Rohmert soll bei statischer Arbeit die aufgewendete Kraft nicht mehr als 15% der maximalen statischen Aktionskraft betragen, um Ermüdung zu vermeiden.
Gemäß dem gegebenen Ansatz:
\( \text{Haltekraft der Maximalkraft in \%} = \frac{\text{Gesamtkraft (N)}}{\text{max. stat. Aktionskraft (N)}} \times 100 \)
Um zu berechnen, bei welcher Gesamtkraft nach Rohmert keine Ermüdung auftreten würde, setzen wir 15% für die Haltekraft der Maximalkraft ein, da nach Rohmert diese Grenze für eine ermüdungsfreie Haltekraft steht. Daraus folgt:
\( 15\% = \frac{\text{Gesamtkraft (N)}}{\text{max. stat. Aktionskraft (N)}} \times 100 \)
Das bedeutet, die Gesamtkraft sollte 15% der maximalen statischen Aktionskraft nicht überschreiten, um Ermüdung zu vermeiden.
Wenn die maximale Gewichtskraft, die hier gegeben ist, bei 150 N liegt, und diese Kraft bereits die Grenze darstellt, bei der die Person gerade noch das Gewicht halten kann, müssten wir berechnen, wie viel 15% der Maximalleistung entspricht.
Da wir jedoch nicht die maximale statische Aktionskraft explizit kennen, sondern nur die Gewichtskraft (150 N), die die Person gerade noch halten kann, und unter der Annahme, dass diese Gewichtskraft bereits an der Grenze der maximalen Haltekraft liegt, können wir die zugrunde liegende Logik nutzen, um die Frage zu beantworten:
\( \text{Ermüdungsfreie Haltekraft nach Rohmert} = 150N \times 0,15 \)
Das würde aber die Berechnung in falscher Weise anwenden, da hierbei implizit angenommen würde, dass 150 N bereits 100% der Haltekraft darstellt, was hier ein Missverständnis erzeugen würde, denn die Frage zielt darauf, wie groß die maximale Aktionskraft sein soll, bei der keine Ermüdung auftritt.
Was stattdessen für das Verstehen und Lösen wichtig ist:
- Das Konzept von Rohmert impliziert, dass eine Person 15% ihrer maximal möglichen statischen Haltekraft über längere Zeit hinweg ohne Ermüdung halten kann.
- Da jedoch die Information fehlt, wie hoch diese maximale statische Haltekraft tatsächlich ist, und direkt nach der ermüdungsfreien Gesamtkraft gefragt wird, ohne spezifische Details zur maximalen Kraft, erscheint die Aufgabe missverständlich gestellt oder es fehlen notwendige Informationen zur präzisen Berechnung.
Basierend auf dem verfügbaren Kontext: Wenn 150 N die Gewichtskraft ist, die inklusive des Armgewichts gerade noch gehalten werden kann, impliziert dies bereits eine Näherung an die maximale Belastungsgrenze. Nach Rohmerts Regel soll die Aktionskraft nicht mehr als 15% der maximalen Aktionskraft betragen, um Ermüdung zu vermeiden, was bedeutet, dass in einem ermüdungsfreien Zustand die Person eine Kraft anwenden könnte, die wesentlich geringer ist als 150 N.
Um diese Angabe korrekt in den gegebenen Kontext zu integrieren, müsste man noch Informationen haben, was genau unter der "maximalen statischen Aktionskraft" verstanden wird oder wie hoch diese für die genannte Person angenommen wird. Im Allgemeinen ist jedoch das Konzept, dass eine Haltekraft von maximal 15% der maximalen Aktionskraft als ermüdungsfrei gilt, zentral für die Lösung.
