Wie kann ich die Gesamtkraft ermitteln mit Kräftesubtraktion, Kräfteaddition und Kräftegleichgewicht?
Hallo ich gehe in die 8.Klasse und brauche diese Frage beantwortet ich würde mich freuen wen mir jemand helfen könnte.
3 Antworten
Bei euch ist das,daß "zentrale Kräftesystem"
Die "Wirkungslinien" schneiden sich in einen Punkt.
Vektoraddition zeichnerisch:
1) ein x-y-Koordinatensystem zeichnen
2) die Vektoren einzeichnen , Vektoren können entlang der Wirkugslinie verschoben werden.
Anfang der Vektoren liegen im Ursprung des x-y-Koordinatensystems
3) ein Vektor im Ursprung lassen und dann die Vektoren zeichnerisch aneinanderreihen. Diese werden "parallel verschoben".
3) resultierenden Vektor Fres ist die Gerade vom "Ursprung" zur "letzten Spitze "
Beispiel: Kraft 1 F1=3 N und Kraft 2 F2= 4 N
zeichne F1 mit einen Winkel von 10° in ein x-y-koordinatensystem ein
zeichne F2 mit einen Winkel von 45° "
Beide Anfänge der vektoren liegen im Ursprung.
Nun wird F2 "parallel verschoben",so das der Anfang von F2 an der Spitze von F1 liegt.
Nun eine Gerade vom Ursprung zur Spitze von F2 zeichnen.
Die Gerade ist dann die "resultierende Kraft Fres
rechnerisch ist dann
in x-Richtung Fresx=F1x+F2x
in y-Richtung Fresy=F1y+F2y
Betrag von Fres=Wurzel(Fresx^2+Fresy^2)
Bei Subtraktion kann st du nun die Wirkrichtung von F2 umkehren.
Die Rechnung ergibt sich aus der Zeichnung
Schätze mal, in der 8. Klasse ist das sowieso nur Zentrales Kräftesystem.
Von daher, analytisch:
Definiere rechts als positiv für x-Achse und nach oben als positiv für y-Achse. Jetzt teilst Du die Kräfte mit Hilfe ihrer Winkel in x und y Komponente ein, ermittelst damit Summe der Kräfte in x und y Richtung. Dann mit Satz des Pythagoras auf F gesamt und den Winkel über tangens Fy/Fx.
Es gibt auch einen Trick, wenn man sich nicht sicher ist, ob man für den Winkel cos oder sin nehmen muss: Stell Dir vor, der Winkel sei Null. Zeigt die Kraft dann in die Richtung, die Du brauchst, also x oder y Achse, dann brauchst du cos, andernfalls sin.
Zeichnerisch:
Male die Kräfte einfach aneinander, also das Anfangsstück des zweiten Pfeils an das Endstück vom ersten und so weiter. Zum Schluss ziehst Du einen Pfeil vom Anfang zum Ende, das ist dann F resultierend.
Anschaulich: Eine Kugel mit zwei Schnüren. Jede Schnur beschreibt die Richtung einer Kraft. Ziehst du entgegen, subtrahieren sich die Kräfte und die Kugel steht. Ziehst du an beiden in die gleiche Richtung, beschleunigst du die Kugel in diese. Die Subtraktion beschreibt im Idealen Fall ein Kräftegleichgewicht, da die Kugel sich nicht bewegt.
Mathematisch: Vektoraddition.