Aufgabe zur Kräftezerlegung?

2 Antworten

Am einfachsten löst du das zeichnerisch.

Wir haben hier ein zentrales Kräftesystem mit 3 Kräften,die im Mittelpunkt der Rolle angreifen

Fg=m*g=10 kg*9,81 m/s²=98,1 N

In der Zeichnung nimmst du als Maßstab 1 cm=20 N → 98,1 N/20 N/cm=4,905 cm

Damit die die beiden Seilkräfte F1=F1=Fg=98,1 N bekannt und auch deren Wirkrichtung.

F(AB) bilden ein Krafteck,das geschlossen ist,wenn die 3 Kräfte im Gleichgewicht sind.

1) die beiden Seilkräfte zeichnerisch addieren

2) F(AB) entlang der Wirkungslinie verschieben,so dass das Krafteck geschlossen ist

3) dann die Länge der Kraftvektoren ausmessen

Rechnerisch

1) ein x-y-Koordinatensystem im Mittelpunkt der Rolle einzeichnen

2) alle 3 Kräfte in ihre x und y Komponenten zerlegen

Gleichgewichtbedingung:Die Summe aller Kräfte in einer Richtung sind zu jedem Zeitpunkt gleich NULL

es ergeben sich 2 Unbekannte,F(AB)x und F(AB)y und 2 Gleichungen,also lösbar

Das ist dann ein lineares Gleichungssystem (LGS),was dann gelöst werden muß

1) Fs1x+Fs2x+F(AB)x=0

2) Fs1y+Fs2y+F(AB)y=0

Fs1x=Seikraft F1 x-Komponente

Fs2x=Seilkraft F2 x-Komponente

Fs1y=Seilkraft F1 y-Komponente

Fs2y)Seilkraft F2 y-Komponente

ergibt dann F(AB)x=-Fs1x-Fs2x unf F(AB)y=-Fs1y-Fs2y

Hinweis:Achte auf die Vorzeichen der Vektoren,ist die Wirkrichtung

Plus=Wirkrichtung nach den positiven Achsen (Koordinatenachsen)

Minus=Wirkrichtung nach den negativen Achsen

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

Die Seilkraft ist ja durchgehend konstant. Das erzwingt für das Kräftedreieck für den Punkt A ein gleichschenkliches Dreieck mit 2 Winken von je (a+b)/2 und 180-(a+b) und eben 2 gleich großen Kräften aus m*g=S
Zeichne dir dieses Kräftedreieck auf.
Es ergibt sich wie du dann sehen kannst F_AB=2*F*cos((a+b)/2)