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Fachabitur > Statik teil 1 > Flashcards

Statik teil 1 Flashcards

1
Q

Trägheitsgesetz

A

Jeder Körper beharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung, wenn die an ihm wirkenden Kräfte im Gleichgewicht stehen.

Sobald eine Kraft überwiegt, ändert der Körper seinen Bewegungszustand.

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2
Q

Geschwindigkeit

A

v= s:t

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3
Q

Beschleunigung (Formel)

A

a= v2-v1:t2-t1

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4
Q

Die Wirkung einer Kraft auf einen Körper erkennt man daran dass

A

sich der Bewegungszustand des Körpers ändert
sich der Körper verformt
der Körper einer Verformung entgegenwirkt

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5
Q

Bewegungszustände

A

Der Körper bewegt sich nicht, er ist in Ruhe
Der Körper hat eine gleichbleibende Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung
Die Geschwindigkeit des Körpers verändert sich (Beschleunigung oder Verzögerung)
Die Bewegungsrichtung des Körpers ändert sich

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6
Q

Verzögerung

A

Eine Verzögerung ist eine negative Beschleunigung

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7
Q

Ein Körper ändert seinen Bewegungszustand , wenn

A

Er beschleunigt oder verzögert wird
Er seine Bewegungsrichtung ändert

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8
Q

Masse

A

Die Masse eines Körpers ist ein Maß für seine Stoffmenge
Stoffmenge bezieht sich dabei auf die Anzahl kleinster Atomarer Teilchen

Die Teilchen können nicht gezählt werden, deshalb wird die Masse eines Körpers indirekt über seine Gewichtskraft bestimmt.

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9
Q

Gewichtskraft

A

Gewichtskraft ist keine Eigenschaft eines Körpers, sie kommt von außen durch die Anziehungskraft der Erde hinzu.

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10
Q

Newtonsches dynamisches Grundgesetz

A

Kraft wird durch den Formelbuchstaben F angegeben. Ihre Einheit ist das Newton N
Die Kraft 1N ist die Kraft die benötigt wird um einen Körper der Masse 1 kg auf 1 m/s^2 zu beschleunigen.

Kraft= MasseBeschleunigung
F=ma

1N=1kg*1m:s^2

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11
Q

Wiederstand

A

Der Widerstand ist eine Kraft, die gegen die Bewegungsrichtung drückt.
Dies ist die Trägheitskraft.
Sie ist Proportional zur Gesamtmasse

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12
Q

Newtonsches Wechselwirkungsgesetz

A

Das Wechselwirkungsgesetz besagt,dass eine Kraft immer eine Gegenkraft erzeugt.
Übt Körper A auf B eine Kraft aus (actio) so wirkt eine gleich große aber entgegengerichtete Kraft von B auf A (reactio)

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13
Q

Wirkung der Kraft

A

hängt davon ab wo sie am Körper angreift und in welche Richtung die Kraft wirkt

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14
Q

Die vollständige Angabe einer Kraft benötigt:

A

-den Betrag der Kraft
-die Wirkrichtung der Kraft
-die Lage der Kraft am Körper

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15
Q

Beanspruchungsarten

A

-Druckbeanspruchung
-Zugbeanspruchung
-Biegebeanspruchung

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16
Q

Erdbeschleunigung(Gravitationskraft)

A

beträgt für alle Körper etwa 9,81 m/s^2

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17
Q

Gewichtskraft der Masse m (Formel)

A

G=m*g

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18
Q

Darstellung der Kraft

A

Kräfte werden durch Pfeile(Vektoren) dargestellt.
Die Länge des Pfeils ergibt sich aus dem Kräftemaßstab

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19
Q

Verschiebesatz

A

Der Verschiebesatz besagt, dass eine Kraft längs ihrer Wirklinie beliebig verschoben werden kann.

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20
Q

Eine Gruppe von Kräften wirkt am selben Körper

A

Es ist notwendig aus den Kräften eine Ersatzkraft zu bilden die die Wirkung der beteiligten Kräfte zu einer bündelt.
Diese Ersatzkraft nennt man Resultierende Kraft (Fr)

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21
Q

mehrere Kräfte mit gemeinsamer Wirklinie

A

Wirken mehrere Kräfte mit einer gemeinsamen Wirklinie auf einen Körper, so können sie zu einer Ersatzkraft zusammengefasst werden.

Hierbei gilt:
-Wenn die Kraftvektoren in die selbe Richtung zeigen, werden sie addiert
-Wenn die Kraftvektoren in entgegengesetzte Richtung zeigen, werden sie subtrahiert

Die Ersatzkraft kann wieder als Vektor dargestellt werden. Sie wird dann als Resultierende Kraft bezeichnet

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22
Q

Parallelogrammverfahren

A

Beim Parallelogramm-Verfahren ist die Resultierende zweier Kräfte die Diagonale, die im Kräfteparallelogramm vom Angriffspunkt der ersten Einzelkraft ausgeht und zum Endpunkt der zweiten Einzelkraft geht,die zuvor an die Spitze der ersten Einzelkraft verschoben wurde.

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23
Q

Mehrere Kräfte im Zentralen Kräftesystem rechnerisch zusammenfassen

A
  1. Zerlegen der schräg wirkenden Kräfte in x-und y-Komponenten
  2. Addieren der x- bzw. y- Komponenten zu Frx und Fry
  3. Zusammenfassen von Frx und Fry zu Fr
    a) mithilfe der Winkelfunktionen oder
    b) mithilfe des Satzes des Pytagoras
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24
Q

Krafteck-Verfahren

A

mithilfe des Krafteckverfahrens kann zeichnerisch, die Resultierende Kraft einer Gruppe von Kräften, die auf einen starren Körper wirken, bestimmt werden.
Der starre körper verhält sich so als würde nur die resultierende auf ihn wirken.

die Resultierende Kraft ist die Verbindungslinie vom Angriffspunkt A der ersten bis zum Endpunkt E der letzten Kraft des Kräftezugs.

Die Reihenfolge der Kräfte ist beliebig.

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25
Q

Vor-und Nachteile des Krafteck-Verfahrens

A

Vorteil:
-Bessere Anschaulichkeit durch Darstellung
-Vorstellung von Wirkung und Zielrichtung
Nachteil:
mögliche Ungenauigkeit aufgrund von mess und zeichen toleranzen

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26
Q

Zerlegung in Koordinatenanteile

A

der Kraftvektor bildet zusammen mit seinen Kooordinatenanteilen ein rechtwinkliges Dreieck.
Die richtung des Vektors wird durch eine Winkelangabe beschrieben.
Hierbei dient idr. eine Koordinatenachse als Bezugslinie.

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27
Q

Rechnerische Verfahren zur bestimmung unbekannter Kräfte

A

-der Satz des Pytagoras
-die Winkelfunktionen sin,cos,tan

28
Q

Formel Kräftezerlegung

A

sin(a)=Fy:F
cos(a)=Fx:F
tan(a)=Fy:Fx

29
Q

Betrag der resultierenden Kraft (Berechnung)

A

wird berechnet mithilfe des Satzes des Pytagoras

30
Q

Wirkrichtung berechnen

A

die Wirkrichtung ergibt sich aus der Winkelberechnung mithilfe der Tangensfunktion

31
Q

Kräftesystem

A

Die Gesamtheit der am Körper angreifenden Kräfte bezeichnet man als Kräftesystem

32
Q

Zentrale Kräftesysteme

A

die Wirklinien der beteiligten Kräfte treffen sich in einem Gemeinsamen Punkt

33
Q

allgemeine Kräftesysteme

A

alle Kräftesysteme bei denen die Wirklinien sich nicht in einem Gemeinsamen Punkt treffen

34
Q

Gleichgewichtszustand

A

Wenn mehrere Kräfte an einem Körper angreifen,diese sich jedoch gegenseitig aufheben befindet sich der Körper im Gleichgewichtszustand.

35
Q

Gleichgewicht im zentralen Kräftesystem

A

In einem zentralen Kräftesystem ist ein Körper im Gleichgewicht, wenn die resultierende Kraft verschwindet.
Dies trifft immer dann zu, wenn im Krafteck Verfahren der letzte Parallel verschobene Kraftvektor im Startpunkt des ersten Vektors endet.
Das Krafteck ist dann geschlossen und die resultierende Kraft hat den Betrag null

36
Q

Statik

A

die Statik ist das Fachgebiet, das sich mit Kräftesystemen am starren Körper beschäftigt, die sich im Gleichgewicht befinden.

37
Q

Normalkraft

A

sind zwei Bauteile miteinander verbunden oder berühren sich treten nach dem Wechselwirkungsgesetz an ihnen Reaktionskräfte auf, diese werden als Normalkraft bezeichnet, da die Kraftübertragung senkrecht zur Kontaktfläche stattfindet.

38
Q

Freikörperbild

A

In einem Freikörperbild stellt man sich einen Körper losgelöst von angrenzenden Körpern vor.

39
Q

Freimachen des Körpers

A

Dabei werden alle am Körper wirkenden Kräfte, einschl. der Reaktionskräfte an den Kontaktstellen , eingezeichnet.
Die daraus entstehende Abbildung nennt man Freikörperbild

40
Q

Festlager

A

ein Festlager ist in x-und y- Koordinatenrichtung unbeweglich.
Eine auf das Lager wirkende Kraft, löst daher eine Lagerreaktionskraft in beide Koordinatenrichtungen aus.
Es wird daher auch als zweiwertiges Lager bezeichnet

41
Q

Loslager

A

Die Lagerreaktionskräfte wirken nur in eine Koordinatenrichtung.
Daher verwendet man den begriff einwertiges Lager

42
Q

Zweigelenkstab

A

ein Zweigelenkstab ist ein Stab, der an beiden Enden mit benachbarten Bauteilen gelenkig verbunden ist.
Er kann Zug-und Druckkräfte übertragen.
Die Wirklinie der übertragenen Kraft entspricht der Längsachse des Stabes

43
Q

Lösungsverfahren bei unbekannten Kräften

A

-Erstellen eines Freikörperbilds mit allen beteiligten Kräften
-Bestimmen der Winkel dieser Kräfte zu einer Koordinatenachse
-Aufstellen der Gleichgewichtsbedingung
-Lösung des Gleichungssystems

44
Q

Gleichgewichtsbedingungen Zentrales Kräftesystem

A

Die Gleichgewichtsbedingungen besagen, dass die Summe der koordinatenanteile aller Kräfte null ergibt:

F1x+F2x+F3x… =0. für die x-Koordinatenrichtung
F1y+F2y+F3y…. =0. für die y-Koordinatenrichtung

45
Q

statisch unbestimmte systeme

A

Sind mehr als zwei Kräfte unbekannt ist es möglich, so viele Kräfte willkürlich mit einem Wert zu belegen bis nur noch zwei unbekannt sind. Diese können dann mit dem Lösungsverfahren berechnet werden.
In solchen Kräftesystemen kann man beliebig viele Lösungen angeben.

46
Q

Statisch bestimmte Systeme

A

Kräftesysteme mit unbestimmten Kräften, die sich mit den Gleichgewichtsbedingungen eindeutig berechnen lassen, nennt man statisch bestimmt.

47
Q

Moment

A

Der Begriff Moment ist ein Oberbegriff.
Ein Moment kann als Drehmoment, Biegemoment oder Torsionsmoment auftreten.

48
Q

Wirkabstand

A

Den Abstand l bezeichnet man als Wirkabstand, er ist der Senkrecht gemessene (der kürzeste) Abstand zwischen dem Drehpunkt und der Wirklinie der Kraft

49
Q

Drehmoment

A

tritt eine drehung auf so bezeichnet man das Moment als Drehmoment

50
Q

Biegemoment (Mb)

A

ein Moment wird Biegemoment genannt, wenn keine Drehung vorliegt und der Körper infolge des angreifenden Moments tendenziell verbogen wird.

51
Q

Torsionsmoment (T oder Mt)

A

wenn das Moment axial auf ein fest eingespanntes Bauteil wirkt, spricht man von einem Torsionsmoment

52
Q

Kräftepaar

A

ein Kräftepaar besteht aus zwei gleich großen,parallelen,aber entgegengesetzt wirkenden Kräften.

53
Q

Kraft und Gegenkraft bezeichnet man als…

A

Kräftepaar, wenn sie keine gemeinsame Wirklinie haben.

54
Q

Ursache einer Drehwirkung (eines Moments) ist

A

immer ein Kräftepaar

55
Q

Die Größe des Moments ist

A

gleich dem Produkt aus einer Kraft und dem senkrechten Abstand l der beiden Kräfte

56
Q

Ein Kräftepaar kann eine Rechts-oder Linksdrehung bewirken. man spricht dann von

A

rechtsdrehenden und linksdrehenden Momenten

57
Q

Moment Formel

A

Moment= Kraft*Wirkabstand

M=(+/-)F*l

Das Vorzeichen in der Formel gibt den Drehsinn an.
+(positiv)= gegen den Uhrzeigersinn
-(negativ)= im Uhrzeigersinn

58
Q

Einheit des Moments

A

Die Einheit des Moments ist das Newtonmeter

1N*1m=1Nm(Newtonmeter

59
Q

Rotation

A

drehwirkung auf ein Bauteil

60
Q

Translation

A

beschleunigung des Bauteils in der Bewegungsebene

61
Q

dreiwertiges Lager

A

Es ist weder Translation noch Rotation möglich

Das Lager übt Lagerkräfte in x-und y-Koordinatenrichtung aus und ein Moment, das das angreifende Moment aufhebt.

62
Q

Gleichgewichtsbedingung für Momente besagt,dass

A

die Summe aller Momente im Kräftesystem null ergibt.
Die Wahl des Bezugspunkts ist unerheblich.

Ist die Gleichgewichtsbedingung für einen festgelegten Punkt erfüllt, so gilt sie für alle möglichen Bezugspunkte.

63
Q

Gleichgewichtszustand im allgemeinen Kräftesystem

A

Ein Körper befindet sich im Gleichgewichtszustand,wenn ein Kräftegleichgewicht und ein Momentengleichgewicht bestehen.

64
Q

Allg. Kräftesystem statisch bestimmt

A

wenn genau 3 Koordinatenanteile unbestimmt sind

65
Q

Bei einer Gruppe von Kräften im allgemeinen Kräftesystem wird angenommen, dass

A

das Moment der resultierenden Kraft durch die Summe der Einzelmomente gegeben ist.

F_resl=F_1l_1+F_2l_2+…+F_nl_n

Der Wirkabstand l der resultierenden Kraft ergibt sich aus der Formel durch Auflösen nach l.

66
Q

Ein zentrales Kräftesystem ist statisch bestimmt wenn folgende Vorraussetzungen erfüllt sind:

A

-die Wirkrichtung der Kräfte ist bekannt
-die Beträge zweier Kräfte sind unbekannt

67
Q

ein Allgemeines Kräftesystem ist statisch bestimmt wenn:

A

genau drei Koordinatenanteile von Kräften unbestimmt sind.

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