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| Aufgabe | [Dateianhang nicht öffentlich]
[Dateianhang nicht öffentlich] |
Hallo,
ich habe schon Std.lang versucht die Aufgabe zu lösen.
Selbst mit Hilfe des Lösungsweges bleiben einige Fragen offen.
So zum Beispiel weshalb es notwendig ist Kräfteglechgewichte aufzustellen für das Geamtsystem (also nur die äußeren Kräfte) und Kräftegleichgewichte für den kompletten Körper (Berücksichtigung aller auftretenden Kräfte)
Außerdem ist es für mich nicht klar, weshalb in dem Punkt C und B nicht noch die Kräfte Cx, Bx und By wirken (meiner Meinung nach handelt es sich um Lager, die diese Kräfte aufnehmen können)?!
Vielen Dank für Eure Hilfe.
Christian
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 3 (Typ: png) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 4 (Typ: png) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:08 Di 19.08.2008 | | Autor: | Komodo |
Hallo, ich versuche mal ein paar Tips zu liefern:
 "Außerdem ist es für mich nicht klar, weshalb in dem Punkt C und B nicht noch die Kräfte Cx, Bx und By wirken (meiner Meinung nach handelt es sich um Lager, die diese Kräfte aufnehmen können)?!"
Wie in der Aufgabenstellung beschrieben handelt es sich dabei um eine Pendelstütze. Eine Pendelstütze kann Kräfte nur in Längsrichtung aufnehmen.
Du hast Richtig erkannt, dass die Punkte C und B für die Pendelstütze sowas wie Lager darstellen.
Diese "Lager" Wechselwirken aber nur mit den Kräften die in der Pendelstütze wirken.
Diese jedoch setzen sich natürlich aus den anderen Kräften zusammen- aber das ist dir ja klar. jetzt wird deutlich, dass die "Lager" indirekt(!) mit den äußeren Kräften doch zutun haben.
"So zum Beispiel weshalb es notwendig ist Kräfteglechgewichte aufzustellen für das Geamtsystem (also nur die äußeren Kräfte) und Kräftegleichgewichte für den kompletten Körper (Berücksichtigung aller auftretenden Kräfte)"
Kräftegleichgewicht am Gesamtsystem liefert dir alle äußeren (unbekannten) Größen.
Den zweiten Teil musst du nur deshalb machen, weil nach der Kraft in der Pendelstütze gefragt wurde.
Beim "2." Teil würdest du folgendermaßen vorgehen (bin mir nicht sicher ob dir das klar war):
Du kannst die Kraft in der Pendelstütze NUR(!) bekommen, indem du durch diese schneidest!
Dann hast du 2 Teilsysteme, ein rechtes und ein linkes.
Du kannst (musst aber nicht), an beiden System jeweils ein unabhängiges Gleichgewicht bestimmen. Man sucht sich in der Regel immer das "einfachere" System von beiden.. Wenn das nicht reicht um auf die gesuchte Kraft zu kommen, macht man es halt an beiden Teilsystemen.
Mit den bekannten Größen aus dem Gleichgewicht am Gesamtsystem ist die Kraft an der Pendelstütze, mit den Gleichungen der Teilsysteme, leicht zu bekommen (vor allem bei dieser Aufgabe) :-P
Anmerkung: Ich habe mir jetzt nicht die Ergebnisse angesehen, nur das System und Deine Fragen!
Ich hoffe das hilft 
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Hallo,
vielen Dank für deine Antwort.
Ich war schon fast am Verzweifeln ;) Einiges ist mir nun klar geworden, jedoch habe ich nun noch "ein zwei" andere Fragen.
1.
Wenn nicht die Rede von einer Pendelstütze gewesen wäre,
hätte man dann die entsprechenden Kräfte in den "Lagern" C und B eingetragen oder ist Stab automatisch = Pendelstütze?
Wenn das so wäre kommt mir die Fachwerkberechnung unlogisch vor...
Bei einer Brückenberechnung (Fachwerk) werden die Stabkräfte an den einzelnen Knoten eingetragen und auch die Lagerkräfte, deshalb die Frage.
2.
"Du kannst die Kraft in der Pendelstütze NUR(!) bekommen, indem du durch diese schneidest!
Dann hast du 2 Teilsysteme, ein rechtes und ein linkes. "
In dem Lösungsansatz ist nur das eine System dargestellt, das andere System wäre der Stab mit den angreifenden Kräften?! ist das korrekt? ->
Kräfte- und Momentengleichgewicht?
3.
In dem Lösungsansatz ist bei "Summe aller Kräfte in X und Y Richtung vom Gesamtsystem nicht die Gewichtskraft berücksichtigt, außerdem ist die Stabkraft auch nur einmal berücksichtig, es wurde also nur die linke Seite des Systems betrachtet, wieso?
Ich weiß, dass sind noch mal ne Menge Fragen.
Wäre sehr dankbar für eine Antwort.
Gruß, Christian
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 23:30 Mi 20.08.2008 | | Autor: | Komodo |
Hallo, versuche mal ein paar tips zu liefern. Bitte nicht über meine Paint-Krüppel-Zeichnungen lachen, aber habe zur Zeit keine richtige Software installiert. Und zeichnen mit der Maus ist eine Klasse für sich ;)
"1.
Wenn nicht die Rede von einer Pendelstütze gewesen wäre,
hätte man dann die entsprechenden Kräfte in den "Lagern" C und B eingetragen oder ist Stab automatisch = Pendelstütze?
"
Pendelstütze ist nur eine fachliche Bezeichnung für einen Stab. Richtig!
Die Lager an der Stelle einzutragen macht einfach keinen Sinn (aber das kommt mit der Zeit :P).
So etwas wie Lagerreaktionen an den genannten Stellen würdest du nur eintragen, wenn nach den Belastungen an den besagten Stellen gefragt würde.
Bsp.: Wie sind die Belastungen am Gelenk C (und B) des Stabes S?
(Sowas in der Art)
Das folgende bild zeigt das FKB, wie es bei der Fragestellung aussehen würde:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Es MUSS hier geschnitten werden!!
((Um Stabkräfte zu bekommen, schneidest du durch diese!
Um Gelenkkräfte zu bekommen, schneidest du die Gelenke frei. Und trägst alle dort wirkenden Kräfte ein!))
"2.In dem Lösungsansatz ist nur das eine System dargestellt, das andere System wäre der Stab mit den angreifenden Kräften?! ist das korrekt? ->
Kräfte- und Momentengleichgewicht?"
Zunächst einmal ist das erste Selbstgezeichnete Bild in Deiner Lösung nicht ganz Richtig und deshalb irreführend.
Es stellt kein richtiges Freikörperbild dar!
Das erste richtige FKB ist das kleine rechts daneben.
Also das hier:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Du kannst an dem Gesamtkörperbild kein Ax oder Ay eintragen! Dort sind nämlich keine Lager! Du kannst aber die dort wirkenden Kräfte natürlich bestimmen, aber erst wenn du durch das Gelenk dort geschitten hast! Siehe dazu unbedingt das was ich oben schon geschrieben habe, es ist das Selbe.
Das hat der Macher Deiner Lösung gewusst, weil seine Vorgehensweise richtig ist. Allerdings siehst du schon am Anfang der Rechnung, dass er dort wegen dem falschen Bild fast einen Fehler gemacht hätte (die durchgestrichene Gleichung)!
Bei einem strengen Prof. jedoch, würde er aber bei dem ersten Bild einen 1/2 Punkt abgezogen bekommen (für das eingetragene Ax Ay). Wie auch immer, dem Macher kann es ja egal sein, weil er weiß was er tut. Aber dir hat er damit keinen Gefallen getan :)
"3.
In dem Lösungsansatz ist bei "Summe aller Kräfte in X und Y Richtung vom Gesamtsystem nicht die Gewichtskraft berücksichtigt, außerdem ist die Stabkraft auch nur einmal berücksichtig, es wurde also nur die linke Seite des Systems betrachtet, wieso?"
Ja genau, es wurde nur die linke Seite berücksichtigt.
Warum? Nun wie gesagt, wenn es ausreicht nur die einen Seite zu berechnen um auf die gesuchten Größen zu kommen, dann ist das OK.
Die Gewichtskraft wurde hier nicht Berücksichtigt, auch das ist richtig.
Warum? Siehe another Krüppel-Bild:
[Dateianhang nicht öffentlich]
-> mg ist am linken Teil nämlich gar nicht vorhanden!
Aber durch die vorher berechneten Größen, ist seine Komponente natürlich auch in dem Teil vorhanden- das nur nebenbei.
Zum Schluss noch einmal wie das geschnittene rechte Teilstück aussehen würde:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Und spätestens hier dürfte dir klar sein, warum damit nicht gerechnet wurde.
P.S.: Ich bin mir ehrlich gesagt nicht sicher, ob die geometrischen Beziehnungen für das linke Teilbild ganz richtig sind. Dort wäre das durchgestrichene richtig gewesen. Also für die X- Richtung ..... + [mm] S*cos\gamma [/mm] und dementsprechend für die Y-Richtung .....+ [mm] S*sin\gamma.
[/mm]
Wie auch immer, das ist eh nur ein Mathematisches Problem. :-P
Hoffe das Hilft..
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 3 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 4 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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Hallo,
vielen Dank für deine ausfürliche Antwort, die Zeichnungen sind top und sehr hilfreich! :)
1.
"Um Stabkräfte zu bekommen, schneidest du durch diese!
Um Gelenkkräfte zu bekommen, schneidest du die Gelenke frei. Und trägst alle dort wirkenden Kräfte ein!"
In dem FKB
Nr. 1
ist es richtig, dass dort nun Lagerkräfte sowie die Stabkraft freigeschnitten sind?, da nun Cx, Cy und S eingetragen sind?
(sprich: Kräfte die in ein FKB eingetragen werden können, gelten als freigeschnitten)? Oder bedeutet Gelenk freischneiden, das du das Gelenk als Punkt siehst und alle angreifenden Kräfte einträgst?
Könntest du sonst noch eine Paint Zeichnung erstellen, einmal eine in dem die Lager freigeschnitten sind und eine in dem der Stab freigeschnitten ist, damit der unterschied nochmal ersichtlich wird?!
2.
"Pendelstützen wechselwirken mit den Lagern"
Bedeutet dies, dass in dem Lager nur die Stabkraft auftritt und es deshalb keinen Sinn macht die Lagerkräfte einzutragen? Bzw., wenn nach den Lagerreaktionen gesucht ist, dann sind die Lagerkräfte das Resultat der angreifenden Stäbe ( Es ließe sich dann ein Kräftegleichgewicht um den Knoten erstellen, mit der Stabkraft und den Lagerkräften)
3.
Du hast ein FKB vom linken und eins vom rechten System gezeichnet.
Ist es richtig, dass man auch ein FKB vom Stab hätte anfertigen können??
Im diesem FKB hätte man dann die entsprechenden Lagerreaktionen eingetragen, also die Cx, Cy, Bx, By und die Stabkraft an jedem Ende?
Da diese Kräfte aber nicht gesucht sind und die Stabkraft schon in den zwei anderen FKB's auftaucht, würde dieses FKB aber keinen Sinn machen?!?!? Ist das so richtig?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:30 Do 21.08.2008 | | Autor: | Komodo |
Hallo nochmal.
Hmm merke gerade, dass Deine Fragen doch etwas "Grundsätzlicher" sind als erwartet. Ich muss deshalb versuchen, mich in Deine Probleme etwas hineinzudenken ;)
"ist es richtig, dass dort nun Lagerkräfte sowie die Stabkraft freigeschnitten sind?, da nun Cx, Cy und S eingetragen sind?"
Genauer gesagt, ist der Stab selbst geschnitten um die in ihm wirkende Kraft bestimmen zu können.
Ich habe hier nur die Stabkraft sofort an das Gelenk gezeichnet. Wie es anders aussehen kann, siehe Bild 1 (das Rechte)! Es ist hier nicht wichtig, aber es macht es vll etwas deutlicher.
Wenn man den Stab FREISCHNEIDET, trennt man ihn vom Rest des Systems. Genauso wie Du es in Deiner letzten Frage richtig(!) beschrieben hast! Nicht die Fachbegriffe verwechseln!
(Lagerkräfte an C (und B) werden ab jetzt NUR als Gelenkkräfte bezeichnet! Vorher habe ich an der Stelle noch Lager in Anführungsstrichen geschrieben, aber nun verwirrt dich das wohl doch ein wenig!
Es sind nämlich keine Lager!)
Lagerkräfte (äußere) werden natürlich immer so eingetragen. Es macht keinen Sinn die Lager einzuzeichnen. Man braucht nur die LagerKRÄFTE.
[Dateianhang nicht öffentlich]
"Bedeutet dies, dass in dem Lager nur die Stabkraft auftritt und es deshalb keinen Sinn macht die Lagerkräfte einzutragen?"
In dem Gelenk (!!) wirkt direkt die Stabkraft, ja. Hmm, es macht nicht nur keinen Sinn, es ist nicht erlaubt! Nur wenn das Gelenk vom Rest geschnitten wurde geht das.
Was nicht geht, siehst Du hier im Bild:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Da du hier von Knoten redest merke ich, dass du das Ganze auf Fachwerke beziehst. Das musst Du Dir abgewöhnen!
Warum? Ganz einfach, dass Gebilde der Länge [mm] l_{1}+l_{2} [/mm] ist nämlich KEIN Stab!!
Und der "Knoten" ist hier ein Gelenk (nebenbei).
"3.
Du hast ein FKB vom linken und eins vom rechten System gezeichnet.
Ist es richtig, dass man auch ein FKB vom Stab hätte anfertigen können??
Im diesem FKB hätte man dann die entsprechenden Lagerreaktionen eingetragen, also die Cx, Cy, Bx, By und die Stabkraft an jedem Ende?
Da diese Kräfte aber nicht gesucht sind und die Stabkraft schon in den zwei anderen FKB's auftaucht, würde dieses FKB aber keinen Sinn machen?!?!? Ist das so richtig?"
Das ist so richtig. Theoretich geht das.
(Es würde hier sogar weniger als keinen Sinn machen, weil du 4 Unbekannte Größen hättest. Die kannst du hier niemals ausrechnen.)
Ich denke du hast auch verstanden, dass du das Gelenk am rechten Teil genauso freischneiden musst wie an dem linken Teil um an Bx und By zu kommen. Ich hoffe, du hast auch verstanden, dass du da ja den oberen Teil (mit Ax und Ay) oder den unteren Teil (mit m*g) verwenden kannst (oder beide). Was dir besser gefällt! Ich würde vorschlagen, du zeichnest dir die Systeme, und versuchst die B's zu berechnen.
Wie auch immer, es ist das Selbe wie auf der linken Seite. Wobei ich mich da für den unteren Teil entschieden habe!
Ich hoffe wiedermal, dass Dir das etwas Hilft. Es ist etwas schwierig für mich, mich genau in Dein Problem hineinzuversetzen. Wenn du also noch Fragen hast, Bitte das Problem so ausführlich wie möglich beschreiben.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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Hallo, vielen Dank nochmal für deine Antwort.
Ich denke, dass mir das ganze nun klar geworden ist :)
Im nachhinein ist die kompl. Lsg doch logisch ;)
Habe heute noch weitere ähnliche Aufgaben gerechnet
bei denen lief das Llösen schon deutlich besser :)
Also, vielen Dank für deine Hilfe.
Kann ich darauf hoffen, dass wenn ich meine nächste Frage schreibe, du das in diesem Forum wieder liest und mir weiterhelfen kannst ;))
Gruß, Christian
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