Stützkraft berechnen (Mechatronik)?
Hallo Leute,
wir haben folgende Aufgabe in Mechatronik (berufliches Gymnasium, P1) bekommen. Leider habe ich absolut kein technisches Verständnis und Google ist momentan nicht mein Freund.
Was ist die Stützkraft? Aus welchen Teilkräften setzt sie sich zusammen? F1 und F2? Was was zum Henker haben die beiden Winkel alpha 15° und beta 60° damit zu tun?
Der zeichnerische Ansatz bzw die Antwort darauf, wie ich die Stützkraft herausfinde würden schon reichen. Bin sehr ratlos :(
1 Antwort
Damit die Aufgabe lösbar wird, müssen wir eine Zusatzannahme machen, die aber bei Anfängeraufgaben in Fällen wie diesem so gut wie immer gemacht wird: Rolle und Prisma gleiten reibungsfrei aufeinander (oder wir haben zumindest keine Haftreibung, sodass sich Kräfte entlang der Oberflächen mit der Zeit ausgleichen können).
Daraus folgt: Die Stützkräfte wirken immer "senkrecht auf" / rechtwinklig zu den jeweiligen Oberflächen.
Ich hoffe, dass du weißt, wie man F1 und F2 addiert (zeichnerisch wie rechnerisch; "Kräfteparallelogramm")?
Gesucht ist ein Kräfteparallelogramm, bei dem die Seiten senkrecht zu den beiden Backen des Prismas laufen und das vom Ende des ersten Parallelogramms zu seinem Anfang zeigt.
Zeichnerisch läuft das auf eine Dreieckskonstruktion hinaus, wo eine Seite (Gesamtkraft) und zwei Winkel (die der Backen + oder - 90°) gegeben sind.
Rechnerisch läuft das auf eine "Darstellung eines Vektors in einem schiefwinkligen Koordinatensystem" hinaus. Mit Vektoren und Matrizen einfach zu lösen - aber man muss dazu schon mal mit Vektoren und Matrizen gerechnet haben. Ohne Matrizen geht es auch, ist nur etwas aufwändiger. (Ohne Vektoren geht es überhaupt nicht.)