Herzlich Willkommen! Wir wenden unser bisher erworbenes Wissen über statisches Gleichgewicht heute auf ein geparktes Auto auf einer abschüssigen Straße an. Die Frage ist, wie groß die Bremskräfte sein müssen, damit das Auto auf der Straße stehen bleibt ohne wegzurollen. Ein Sportwagen hat die Masse m und seinen Schwerpunkt in S. Die vorderen beiden Federn … Statik: Geparktes Auto auf abschüssiger Straße – Gleichgewicht weiterlesen
Statik: Halten eines Steins – Gleichgewicht
Herzlich Willkommen! Diesmal wollen wir nicht nur ein Freikörperbild zeichnen und die Kräfte beschreiben, sondern die auftretenden Kräfte auch berechnen. Es geht um folgendes Problem. Beim Halten eines Steins mit einer Gewichtskraft G im Gleichgewicht übt der als glatt angenommene Oberarmknochen H die Normalkräfte FC und FA auf die Speiche C und Elle A aus. … Statik: Halten eines Steins – Gleichgewicht weiterlesen
Freikörperbild: Statik am Kranausleger
Herzlich Willkommen! In unserem zweiten Beispiel zum Freikörperbild betrachten wir einen Kranausleger im statischen Gleichgewicht. Dabei besprechen wir auch einen weiteren wichtigen Punkt in der Technischen Mechanik, nämlich Überlegungen zur Geometrie. Ein Kranauslegers AB mit der Gewichtskraft G=2600N und dem Schwerpunkt S ist gegeben. Der Ausleger wird von einem Gelenk in A und dem Seil … Freikörperbild: Statik am Kranausleger weiterlesen
Freikörperbild: Rolle auf Staplergabel
Herzlich Willkommen! Diesmal sehen wir uns ein Beispiel an, dass sich voll und ganz auf das korrekte Erstellen eines Freikörperbilds konzentriert. Zeichne das Freikörperbild der Papierrolle mit der Masse m und dem Schwerpunkt S, die auf der glatten Schaufel des Gabelstaplers ruht. Erkläre die Bedeutung jeder Kraft im Freikörperbild. Geg.: r=350mm, α=30°Quelle: Aufgabe 5.1 (S. … Freikörperbild: Rolle auf Staplergabel weiterlesen
Statisches Gleichgewicht am Stabdreischlag
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
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
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
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