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
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
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 … Continue reading Flugzeugtragfläche: Momente als Vektoren
Kraftreduktion: Bindungskräfte und -momente am Ski (Statik)
Herzlich Willkommen! In diesem Beitrag sehen wir uns ein etwas komplizierteres Beispiel zur Kraftreduktion an. Nämlich einen Ski auf dessen Bindungsbacken sowohl Kräfte als auch Momente wirken. Die Bindungsbacken eines Skis werden mit den Kräften und Momenten Ft = {−50ex+80ey−158ez} N, Fh = {−20ex + 60ey − 250ez} N, Mt = {−6ex + 4ey + … Continue reading Kraftreduktion: Bindungskräfte und -momente am Ski (Statik)
Kraftreduktion: Zentralkraftsystem (Statik)
Herzlich Willkommen! Diesmal geht es um die Reduktion eines Zentralkraftsystems. Es ist ein zentrales Kraftsystem laut Skizze gegeben. Ermitteln Sie die Resultierende der vier Kräfte, deren Betrag sowie den Winkel zur Horizontalen. Geg.: F1 = 60 kN, F2 = 50 kN, F3 = 30 kN, F4 = 40 kN, α = 40°, β = 20°, … Continue reading Kraftreduktion: Zentralkraftsystem (Statik)
Relativkinetik: Kugel zwischen Platten
Herzlich Willkommen! In diesem Beispiel zur Relativkinetik geht es um eine Kugel die zwischen zwei parallelen Platten gleiten kann, während die Platten selbst um die vertikale Achse rotieren. Zwei parallele, starre Platten rotieren mit konstanter Winkelgeschwindigkeit Ω um die raumfeste vertikale z-Achse. Zwischen den Platten kann reibungsfrei eine kleine Kugel (Masse m) gleiten. Bestimmen Sie … Continue reading Relativkinetik: Kugel zwischen Platten
Integration von Vektoren
Herzlich Willkommen! In diesem vorerst letzten Beispiel zur Vektorrechnung sehen wir uns noch an wie Vektoren integriert werden können. https://youtu.be/ugm0sINjt-8 EinleitungWir sehen uns zum Abschluss unserer kurzen Einführung in die Vektorrechnung noch an, wie wir einen Vektor integrieren können. Auch das werden wir in Zukunft brauchen. BeispielerklärungWir haben hier eine Aufgabe, einen Vektor zu integrieren, … Continue reading Integration von Vektoren
Prinzip von d’Alembert: Brett auf Walzen
Herzlich Willkommen! Heute sehen wir uns wieder einmal ein Beispiel zum Prinzip von d'Alembert an. Eine Platte der Masse M ruht auf zwei Walzen, die jeweils die Masse m und den Radius r besitzen. Die linke Walze ist als Vollzylinder, die rechte als dünnwandiger Hohlzylinder ausgeführt. Ges.: *Bestimme die Beschleunigung der Platte unter der Annahme, … Continue reading Prinzip von d’Alembert: Brett auf Walzen
Ableitung eines Vektorfeldes
Herzlich Willkommen! Diesmal besprechen wir was es mit Vektorfeldern auf sich hat und wie wir diese ableiten können. Felder haben eine wichtige Bedeutung in der Technischen Mechanik beispielsweise in der Elastizitätstheorie. Daher ist es auch wichtig zu wissen was Felder sind und wie wir sie behandeln müssen. https://youtu.be/mcoQIFKRXhw EinleitungWie wir Ableitungen von Vektoren bilden, haben … Continue reading Ableitung eines Vektorfeldes
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