Ph 07

Grundversuche

Kraftaddition (gleicher Angriffspunkt)

Im Folgenden sind die Standardversuche zur Addition von Kräften mit gleichem Angriffspunkt dargestellt.

 

Nur wenn die beiden Einzelkräfte gleichgerichtet sind, ist die Summe ihrer Beträge genau so groß wie der Betrag der Ersatzkraft (linkes Bild).

Ansonsten ist die Summe der Beträge der Einzelkräfte größer als der Betrag der Ersatzkraft (rechtes Bild).

Die beiden Ausgangskräfte und die Ersatzkraft halten sich das Gleichgewicht. Man sagt auch die resultierende Kraft dieser drei Kräfte ist Null. In diesem Fall - so besagt der Trägheitssatz - ist die Anordnung in Ruhe bzw. im Zustand der gleichförmigen Bewegung.
Bei den gezeigten Beispielen ist die Anordnung ist Ruhe. Man spricht deswegen auf von der Statik der Kräfte.

 

Weiteres Beispiel für ein Kräftegleichgewicht, bei dem die Ausgangskräfte nicht parallel sind - mit zeichnerischer Lösung:
Die Gewichtskraft der drei vertikal nach unten ziehenden Körper von 1,5 N wird durch die beiden Kräfte von 4,0 N und 3,9 N kompensiert. 
Will man die Kraft, welche den beiden nach oben ziehenden Kräften das Gleichgewicht hält "theoretisch" ermitteln, so haben wir die Lösungsmöglichkeit einer maßstabsgetreuen Zeichnung:
Man trägt die Kraftpfeile in der durch die Schnur gezeigten Kraftrichtung an, indem man beispielsweise die Winkel ausmisst und überträgt. Dann trägt man die Kraftpfeile entsprechend ihrem Betrag ab (z.B: 1cm für 1N). Die Diagonale des durch F1 und F2 aufgespannten Parallelogramms hat die Länge der Ersatzkraft zu F1 und F2 und ist Gegenkraft zu F.

Zwei Kräfte (hervorgerufen durch die Torsionskraftmesser) spannen eine Feder. Welche Gesamtkraft zieht an der Feder?

Fahre mit der Maus über die Zeichnung, dann siehst du das Ergebnis.

 
Aufgabe:
Zwei Kräfte (hervorgerufen durch die Torsionskraftmesser) halten dem Gewicht von sieben gleichartigen Körpern die Waage. Wie groß ist das Gewicht dieser sieben Körper?