Statik, Energie und Arbeit Flashcards
1
Q
Was wird unter äusseren Kräfteen verstanden?
A
- Naturkräfte, deren Reaktionspartner (3. Newton’sche Prinzip) ausserhalb des Körpers angreifen
2
Q
Starre Körper
A
- verändern ihre Form und Grösse unter dem einfluss von äusseren Kräften nicht
3
Q
Das Drehmoment M⃗ O (8)
A
- beschreibt die Drehwirkung einer Kraft an einer Drehachse (Bezugspunkt O)
- gibt an wie stark die Kraft auf einen drehbaren gelagerten Körper wirkt
- wird in Newtonmeter angegeben (Nm) (1 Nm= die Kraft, die bei einem Hebel von 1 m länge bei einer Kraft von 1 Newton wirkt)
- das Drehmoment ist beschrieben durch das Vektorprodukt von zwei vektoren und ist desshalb ein axialer vektor
- entgegengesetzt gerichtete Kräfte und Drehmomente unterscheiden sich im Vorzeichen. Je nach richtung und länge der Kräfte zur Drehachse gibt es linksdrehende Drehmomente und rechtsdrehende Drehmomente
- rechtsdrehene Drehmomente drehen im Uhrzeigersinn (negativer drehsinn)
- linksdrehende Drehmomente drehen im gegenuhrzeigersinn (positiver drehsinn)
- https://studyflix.de/ingenieurwissenschaften/drehmoment-ubungsaufgabe-1652
4
Q
Hebelgesetz (2)
A
- sagt, dass die Krafteinwirkung an einem Drehpunkt sich proportional zur Länge des Hebels erhöht
- Hebelgesetz sagt, dass ein Hebel sich im Gleichgewicht befindet, wenn der Betrag des linksdrehenden Drehmomentes M1 gleich dem Betrag des rechtsdrehenden Drehmomentes M2 ist : M1 = M2
5
Q
Welche bedingungen müssen erfüllt sein, damit sich ein Körper nicht in Bewegung setzt? (3)
A
- 2 Newtonsche Prinzip sagt, dass die Summe aller äusseren Kräfte F⃗res = ⃗0 sein muss
- diese bedingung genügt jedoch nicht , damit ein Körper sich nicht in bewegung versetzt
- das Drehmoment verhindert Drehungen
6
Q
Gleichgewicht starrer Körper (4)
A
- damit ein Körper in Gleichgewicht ist müssen:
- die äusseren Kräfte eine Resultierende von ⃗0 ergeben
- die Drehwirkung der äusseren Kräfte bezüglich eines beliebigen Bezugpunktes müssen sich ausgleichen
- wenn also das Kräftegleichgewicht und das Drehmomentengleichgewicht erfüllt sind, wird ein ruhender Körper weder in eine Translations- noch eine Rotationsbewegung versetzt
7
Q
Schwerpunkt/Massenmittelpunkt ⃗rS
A
- der effektive Angriffspunkt der Gewichtskraft (den Punkt der bezüglich Drehungen die Rolle des Angriffspunktes einnimmt)
- beim Schwerpunkt ⃗rS wirkt die Gewichtskraft und die Drehkräfte
- der Schwerpunkt kann auch ausserhalb des Körpers liegen
8
Q
Beispiel zum berechnen des schwerpunktes: asymmetrische Hantel (2)
A
- Hantel besteht aus zwei unterschiedlichen, kugelförmigen Massen (m1= 3m, m2= m), welche mit einem Steg verbunden sind
- der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Steg, einen viertel der Steglänge von m1 entfernt, da m1 das grössere Gewicht besitzt
9
Q
Vektoren
A
- grösse, die beschreibt in welche Richtung und wie weit ein Punkt verschoben wird
- https://studyflix.de/lernplan/E09mn4K0/vektor-2249
10
Q
Kinetische Energie
A
- Ekin= 1/2 m x v^2
11
Q
Potentielle Energie
A
- Epot= m x g x h
- d= erdbeschleunigung
- h= höhe
12
Q
Feder Energie
A
- E= 1/2Dxo^2
- D= federkonstante
13
Q
Arbeit (3)
A
- beschreibt die Umwandlung einer Energieform in eine andere via Kräften
- diese Umwandlung geschieht mit hilfe iner oder mehrerer Kräfte
- Arbeit= Kraft x Weg (Beispiel: desto länger der Weg ist, entlang dessen man ein Klavier mit der Kraft F⃗ schieben muss, desto grösser ist die verrichtete Arbeit)
- https://www.youtube.com/watch?v=4D80ewYazrQ (Linienintegralvideo schauen)
14
Q
Einheit der Arbeit
A
- N x m = Joule J
15
Q
konservative Kraft
A
- die Arbeit von einem Punkt zum anderen ist immer gleich, egal welcher Weg gewählt wird
