Drehmoment < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:01 Di 19.09.2006 | | Autor: | REMA |
| Aufgabe | | Eine homogene, horizontale, starre Stange ist um eine horizontale, zur Stange senkrechte, durch deren Schwerpunkt S verlaufende Achse drehbar gelagert. An der Stange greifen, wie in der Abbildung angegeben, dei Kräfte F(mit nem Pfeil drüber)1, F2, F3 und F4 an. F1=15N, F2=30N, F3=20N, F4=40N. Rechts, von der Achse im Abstand r=20cm von ihr greift die vertikal gerichtete Kraft F(mit Pfeil drüber) an, sie führt den Gleichgewichtszustand herbei. Welchen Betrag und welche Richtung hat die Kraft F? |
He, ich hoffe mir kann Jemand helfen.
Ich hab fast keinerlei Lösungsansatz für diese komische Aufgabe.
Also, da war ein Zeichnung neben dran
die Stange mit den Zahlen in folgender Reihenfolge
40 30 20 10 S 10 20 30 40 cm
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F1 F2 F3 ab hier ein Winkel 60 Grad und ein Schenkel (rechts) = F4
Unter F1, F2, F3 und F4 zeigt ein Pfeil nach unten
Ich weis das man die Drehmomente irgendwie addieren muss.
Formeln: Drehmoment= Kraft * Radius
Bed.: Kraft muss senkrecht auf dem Radius stehen
Einheit des Drehmoment= M= N * m
Ich hoff mir kann Jemand helfen, da ich den Sinn nicht richtig verstehe und nicht weis wie ich hier jetzt was richtig berechnen muss.
Dankeschön
Bis dann ciao
Gruss Regina
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Nun, du bist doch schon ziemlich weit gekommen, nun mußt du dir nur ncoh ein paar Gedanken machen.
Die Kräfte versuchen, die Stange zu drehen, das ist wohl klar
Die erste Kraft versucht, die Stange gegen den Uhrzeigersinn, also mathematisch positiv zu drehen. Sie übt das Drehmoment
M=F1*40 aus
ebenso ist es mit der zweiten Kraft u.s.w.
Die kräfte auf der anderen Seite des Schwerpunktes verscuhen natürlich, in die andere Richtung zu drehen. Sie bekommen daher ein negatives Vorzeichen, berechnen sich aber ebenfalls aus Entfernung zum Schwerpunkt der Stange und Betrag der Kraft.
All diese Drehmomente addierst du. Was du herausbekommst, ist das resultierende Drehmoment. Ist es 0, passiert nichts. Ist es positiv, dreht sich die Stange gegen den Uhrzeigersinn, ist es negativ, dreht sie sich mit dem Uhrzeigersinn.
Die Kraft F soll nun ein Gleichgewicht herbeiführen, sodaß die Summe über alles 0 ergibt.
Da die Kraft rechts ansetzt, addierst du zu den Drehmomenten den negativen Term (-20*F) und setzt diese Gleichung =0.
Bestimme daraus nun F! Sollte herauskommen, daß F auch negativ ist, heißt das, daß diese Kraft nicht nach unten, sondern nach oben wirkt, also drückt statt zieht!
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