Herzlich Willkommen! Heute geht es um eine spezielle Form eines Zentralkraftsystems, nämlich einen Stabdreischlag. Ein Stabdreischlag ist an einer Wand befestigt. An einem Seil, das Reibungsfrei durch eine Öse im Knoten K geführt wird, hängt eine Kiste (Gewichtskraft G). Wie groß sind die Stabkräfte?Quelle: Aufgabe I.1.6 (S. 14) aus W. Hauger et al., Aufgaben zu … Statisches Gleichgewicht am Stabdreischlag weiterlesen
Statik – Reduktion eines 3D Kraftsystems
Herzlich Willkommen! Diesmal besprechen wir, warum es hilfreich sein kann mit Vektoren bei der Berechnung von Kraftsystemen zu arbeiten. Gegeben seien laut Skizze die beiden Kräfte F1=8N und F2=10N, sowie die Koordinaten der Punkte A(0|6|0)m, B(6|4|0)m, C(3|1|2)m. F2 zeige in die positive z-Richtung. Reduziere das Kraftsystem in den Ursprung des gegebenen Koordinatensystems, d.h. berechne den … Statik – Reduktion eines 3D Kraftsystems weiterlesen
Statisches Gleichgewicht – Walze über Stufe hochziehen
Herzlich Willkommen! Wir besprechen diesmal wieder ein Beispiel zum statischen Gleichgewicht. Es soll eine Walze mit minimaler Kraft über eine Stufe hochgezogen werden. Eine glatte Walze mit der Gewichtskraft G und dem Radius r soll reibungsfrei eine Stufe der Höhe h hochgezogen werden. Welche Richtung muss die dazu erforderliche Kraft F haben, damit sie möglichst … Statisches Gleichgewicht – Walze über Stufe hochziehen weiterlesen
Lagrange: Block mit Pendel auf schiefer Ebene
Herzlich Willkommen! Diesmal geht es um ein System aus einem Block und einem mathematischen Pendel. Das Pendel schwingt um den Schwerpunkt des Blocks, während der Block eine schiefe Ebene entlang gleitet. Ein Block der Masse M gleite reibungsfrei unter dem Einfluss der Schwerkraft auf einer schiefen Ebene mit Neigungswinkel α gegen die Horizontale. An seinem … Lagrange: Block mit Pendel auf schiefer Ebene weiterlesen
Inelastischer Stoß: Kugel – Stab
Herzlich Willkommen! Unser nächstes Stoßbeispiel behandelt einen inelastischen Stoß zwischen einer Kugel und einem Stab bzw. Balken. Eine Punktmasse m1 trifft mit der Geschwindigkeit v auf einen in A reibungsfrei drehbar gelagerten Balken auf. Der Stoß sei vollkommen unelastisch. Geg.: Masse 1: m1, v Stab: s, l, Masse m2, Trägheitsmoment IA bezüglich A. Ges.: *Winkelgeschwindigkeit … Inelastischer Stoß: Kugel – Stab weiterlesen
Lagrange: Block auf zwei Stangen mit Drehfedern
Herzlich Willkommen! Wir sehen uns heute ein Beispiel aus der Dynamik an, welches mit der Methode von Lagrange berechnet werden soll. Dabei besprechen wir auch, wie Federn in diesem Zusammenhang zu behandeln sind. Zwei drehbar gelagerte Stangen (Länge l=0.8 m, Masse m2=5 kg) sind an einem Block (Masse m1=12 kg) gelenkig angeschlossen. Am Ende jeder … Lagrange: Block auf zwei Stangen mit Drehfedern weiterlesen
Statik am Nageleisen – Gleichgewicht
Herzlich Willkommen! Wir wollen unser Wissen über das statische Gleichgewicht nun einmal auf ein konkretes Problem anwenden: das Entfernen eines Nagels aus einer Wand. Um einen Nagel aus der Wand zu ziehen ist eine Kraft F erforderlich. Bestimme die kleinste vertikale Kraft P, die auf den Griff des Nageleisens ausgeübt werden muss. Geg.: F, a, … Statik am Nageleisen – Gleichgewicht weiterlesen
Exzentrischer Stoß zwischen Platte und Rolle
Herzlich Willkommen! Unser nächstes Stoßbeispiel behandelt einen exzentrischen Stoß zwischen einer Platte und einer fest gelagerten Rolle in der Ebene. Wir sollen uns dabei auch Gedanken darüber machen, welche spezielle Exzentrizität notwendig wäre um nach dem Stoßvorgang eine rein translatorische Bewegung für die Platte zu erreichen. Betrachtet wird ein exzentrischer Stoß zwischen einer Platte und … Exzentrischer Stoß zwischen Platte und Rolle weiterlesen
Flugzeugtragfläche: Momente als Vektoren
Herzlich Willkommen! Diesmal geht es darum zu zeigen, dass auch Momente wie reguläre Vektoren behandelt werden können. Insbesondere können wir sie auf bestimmte Achsen projizieren. Der Hauptträger einer pfeilförmigen Flugzeugtragfläche ist um den Winkel α gegen die x'-Achse nach hinten geneigt. In Lastberechnungen wurde ermittelt, dass am Träger die Momente Mx und My angreifen. Bestimme … Flugzeugtragfläche: Momente als Vektoren weiterlesen
Lagrange: Massen an beweglichem Faden
Herzlich Willkommen! Diesmal gibt es ein etwas komplexeres Beispiel aus der Dynamik mit drei Freiheitsgraden. Es handelt sich um folgendes System: Ein masseloser, undehnbarer Faden der Länge L ist an jedem Ende mit einem Massenpunkt der Masse m verbunden. Der Faden wird reibungsfrei durch zwei Ringe A und B im Abstand b geführt. Bestimme *die … Lagrange: Massen an beweglichem Faden weiterlesen
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