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. … Continue reading Freikörperbild: Rolle auf Staplergabel
Relativkinetik: Masse an Federn in rotierender Scheibe
Herzlich Willkommen! Heute sehen wir uns eine Masse an, die an beiden Enden mit Federn in der Nut einer rotierenden Scheibe befestigt ist und durch die Drehbewegung der Scheibe schwingt. In der glatten Nut einer Scheibe, die sich mit der Winkelgeschwindigkeit ω=const. dreht, ist eine Masse m an Federn (Federkonstante c ) befestigt. Ges.: *Bewegungsgleichung … Continue reading Relativkinetik: Masse an Federn in rotierender Scheibe
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 … Continue reading Statisches Gleichgewicht am Stabdreischlag
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 … Continue reading Statik – Reduktion eines 3D Kraftsystems
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 … Continue reading Statisches Gleichgewicht – Walze über Stufe hochziehen
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 … Continue reading Lagrange: Block mit Pendel auf schiefer Ebene
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 … Continue reading Inelastischer Stoß: Kugel – Stab
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 … Continue reading Lagrange: Block auf zwei Stangen mit Drehfedern
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, … Continue reading Statik am Nageleisen – Gleichgewicht
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