[Physik] KrÀfte an der schiefen Ebene - VerstÀndnisfragen?

Guten Abend,

in meinem Aufschrieb zu „KrĂ€fte an der schiefen Ebene“ ist die Normalkraft Fn mit einem Pfeil nach oben (bzw. von dem Boden weggerichtet) gekennzeichnet (Bild 1). Auf YouTube im Video von Lehrerschmidt zeigt der Pfeil von der Normalkraft Fn jedoch genau in die andere Richtung (Bild 2).

  • Was ist nun richtig?
  • Geht beides?

In Bild 2 ist zudem der Pfeil nach unten gekennzeichnet mit „Fa“ (Hangabtriebskraft) und in Bild 1 mit „Fres“ (Resultierende Kraft in Richtung der Beschleunigung).

  • Gibt es hier einen Unterschied? Das ist doch das gleiche, oder?
  • Kann der Pfeil der resultierenden Kraft „Fres“ auch den Hang bergauf zeigen, also genau andersherum wie in Bild 1? In welchem Fall wĂ€re das so?
[BILD1]

[BILD2]

Wenn jemand Lust und Zeit hat, kann er mir auch das Bild 1 gerne noch kurz erklĂ€ren. Dagegen hĂ€tte ich natĂŒrlich nichts :-)

Auch Punkt 3) finde ich „komisch“, da hier der rechte Winkel nur „kĂŒnstlich“ entsteht durch das einzeichnen der gestrichelten Linie, gekennzeichnet mit „Fh“ (Hangabtriebskraft). Über eine kurze ErklĂ€rung wĂŒrde ich mich sehr freuen, wieso sich „Fh“ genau in der Mitte befindet und wie man solch ein KrĂ€fteparallelogramm am einfachsten zeichnet.

  • Muss man sich immer solch ein Parallelogramm zeichnen, oder reicht es aus, die Formeln auswendig zu wissen?
  • Oder sind die verschiedenen Werte „Fn“, „Fh“, „Fg“ bei dem Parallelogramm nicht immer am selben Ort/Stelle, sodass wenn man die Formeln „sin(alpha) = (Fh)/(Fg)“ bzw. „cos(alpha) = (Fn)/(Fg)“ benutzt, etwas falsches herausbekommen könnte?
  • Weiß ich nur durch das zeichnen eines solchen Parallelogramms welche der beiden Formeln ich zur Berechnung der KraftbetrĂ€ge benutzen muss? Oder gibt es hier eine Merkhilfe bzw. einen Merksatz?
Bild zu Frage
Bewegung, Geschwindigkeit, Energie, Kraft, Beschleunigung, fn, Formel, Mechanik, Physiker, Gewichtskraft, Hangabtriebskraft, KrÀfteparallelogramm, schiefe Ebene, Normalkraft
Wie berechnet man korrekt den Richtungswinkel der Resultierenden?

Hallo miteinander

Ich komme mit gewissen Aufgaben einfach nicht weiter und benötige Eure Hilfe!

Es geht um Statik bzw. technische Mechanik:

Ich schildere Euch mal 2 Aufgaben mit der Lösung:

1.) Unter einem Winkel von 135° wirken zwei krÀfte F1= 70 N und F2= 105 N am gleichen Angriffspunkt. der Richtungswinkel α1 betrÀgt 0°.

Gesucht: a.) Betrag der Resultierenden? b.) Richtungswinkel αr der Resultierenden?

Lösung: 1a.) Betrag der Resultierenden: Fr= 74.37 N , 1b.) Richtungswinkel αr der Resultierenden: ÎČr=arctan │Fry│/│Frx│=arctan 74.25N/4.25N=86.72°
Fr wirkt im II. Quadranten: αr=180°-ÎČr=93.28°

2.)Zwei KrĂ€fte wirken unter einem Winkel von 76° 30â€Č zueinander. Ihre BeitrĂ€ge sind F1=15N und F2=25N. Die Kraft F1 liegt auf der positiven x-Achse.

Gesucht: a.) Betrag der Resultierenden? b.) Richtungswinkel αr der Resultierenden?

Lösung: 2a.) Betrag der Resultierenden: Fr= 32.02 N , 2b.) Richtungswinkel αr der Resultierenden: ÎČr=arctan │Fry│/│Frx│=arctan 24.31 N/20.84 N = 49.4°
Fr wirkt im I. Quadranten: αr = ÎČr = 49.4°

Meine Frage: Bei der Lösung der resultierenden Kraft (welche dick markiert & unterstrichen ist) verstehe ich einfach nicht, wo genau der Unterschied ist bei der Berechnung. Warum wurde im 1b. der Richtungswinkel 180°-ÎČr so berechnet und bei 2b. wurde der alpha-Winkel mit Beta-Winkel gleichgestellt; αr = ÎČr = 49.4° und nicht mit 180° subtrahiert wie im Vergleich zu 1b....

Kann mir jemand das erklĂ€ren bzw. rechnerisch erklĂ€ren? Ich komme wirklich nicht weiter und bitte keine dummen SprĂŒche... Danke Euch!

Schule, Mathematik, Statik, Technische Mechanik, Wirtschaftsingenieurwesen, Cosinussatz, krÀftegleichgewicht, KrÀftezerlegung, rechter Winkel, sinussatz, tangente, Winkelfunktionen

Meistgelesene Fragen zum Thema Resultierende Kraft