Statik: Unterschied zwischen den Versionen
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Folge: Der Körper verharrt in Ruhe oder in seiner momentanen Bewegung (Trägheitsprinzip). | Folge: Der Körper verharrt in Ruhe oder in seiner momentanen Bewegung (Trägheitsprinzip). | ||
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| − | Belastungskräfte (F, G) und Stützkräfte (Lager-, Seilkraft) befinden sich im Gleichgewicht. | + | Belastungskräfte (''F, G'') und Stützkräfte ([[Auflagerkraft|Lager]]-, Seilkraft) befinden sich im Gleichgewicht. |
=== Newton === | === Newton === | ||
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| − | 1 Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um einen Körper der Masse m = 1kg um 1m/s² zu beschleunigen. | + | 1 Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um einen Körper der Masse ''m'' = 1kg um 1m/s² zu beschleunigen. |
=== Fallbeschleunigung === | === Fallbeschleunigung === | ||
| − | Die Fallbeschleunigung g beschleunigt (Luftwiderstand bleibt unberücksichtigt, auf der Erde, im Mittel) jeden Körper im freien Fall unabhängig von seiner Masse 9, | + | Die Fallbeschleunigung ''g'' beschleunigt (Luftwiderstand bleibt unberücksichtigt, auf der Erde, im Mittel) jeden Körper im freien Fall unabhängig von seiner Masse 9,81 m/s². |
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=== Gewichtskraft === | === Gewichtskraft === | ||
| − | Die Gewichtskraft F<sub>g </sub>(= G) ist das Produkt aus Masse und Fallbeschleunigung:<br> | + | Die Gewichtskraft ''F<sub>g </sub>(= G)'' ist das Produkt aus Masse und Fallbeschleunigung:<br> |
| − | F<sub>g </sub>= | + | ''F<sub>g </sub>= m{{*}}g'' |
=== Zeichnerische Darstellung von Kräften === | === Zeichnerische Darstellung von Kräften === | ||
Eine Kraft wird durch eine Strecke mit Pfeil maßstäblich dargestellt.<br> | Eine Kraft wird durch eine Strecke mit Pfeil maßstäblich dargestellt.<br> | ||
Die Länge der Strecke entspricht dabei der Größe der Kraft.<br> | Die Länge der Strecke entspricht dabei der Größe der Kraft.<br> | ||
| − | Der Maßstab ist stets anzugeben, z.B. M = 100 N/cm.<br> | + | Der Maßstab ist stets anzugeben, z.B. ''M'' = 100 N/cm.<br> |
Die Pfeilspitze zeigt die Wirkrichtung der Kraft an.<br> | Die Pfeilspitze zeigt die Wirkrichtung der Kraft an.<br> | ||
Die Verlängerung des Kraftpfeiles ist die Wirkungslinie: ---- '''→''' ---- | Die Verlängerung des Kraftpfeiles ist die Wirkungslinie: ---- '''→''' ---- | ||
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...subtrahiert -- '''→''' -- '''←''' -- (= ----)werden. | ...subtrahiert -- '''→''' -- '''←''' -- (= ----)werden. | ||
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Liegen die Kräfte auf verschiedenen Wirkungslinien, ergibt sich die Ersatzkraft als Diagonale des [http://www.physik.uni-regensburg.de/infra/vorlvorb/VorlVorb/Versuche/VK_02_D.htm Kräfteparallelogramm]s.<br> | Liegen die Kräfte auf verschiedenen Wirkungslinien, ergibt sich die Ersatzkraft als Diagonale des [http://www.physik.uni-regensburg.de/infra/vorlvorb/VorlVorb/Versuche/VK_02_D.htm Kräfteparallelogramm]s.<br> | ||
Über den Kräftemaßstab lässt sich die Ersatzkraft zeichnerisch ermitteln. | Über den Kräftemaßstab lässt sich die Ersatzkraft zeichnerisch ermitteln. | ||
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| + | == Technische Anwendungen == | ||
| + | === Auflagerkräfte === | ||
| + | * [[Auflagerkräfte]] | ||
| + | === Fachwerk === | ||
| + | * [http://www.biw.fh-deggendorf.de/partsch/dipl/fachwerktraeger/kapitel/00startseite/index.html Lernsystem Fachwerkträger von Oliver Czapalla mit Übungsaufgaben], Bestimmung der Stabkräfte mit rechnerischen und graphischen Verfahren: | ||
| + | ** Knotenpunktverfahren (rechnerische oder zeichnerische Ermittlung der Stabkräfte) | ||
| + | ** Ritterschnitt (rechnerische Ermittlung der Stabkräfte) | ||
| + | ** Cremona-Plan (zeichnerische Ermittlung der Stabkräfte) | ||
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| + | {{www}} | ||
| + | * [http://www.statik-lernen.de/grundlagen.html Grundlagen der Statik (und mehr) auf www.statik-lernen.de] | ||
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[[Kategorie:Physik]] | [[Kategorie:Physik]] | ||
| + | [[Kategorie:Lerngebiet 12.4: Statische Systeme untersuchen]] | ||
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Aktuelle Version vom 20. Januar 2022, 11:28 Uhr
Statik ist die Lehre von den Kräften im Gleichgewicht
Inhaltsverzeichnis
Grundlegende Zusammenhänge
Kraft
Formelzeichen: F ("Force"), Einheit: N (Newton)
Kraft ist Masse mal Beschleunigung:
F = m · a [N = kg·m/s²]
Kräftegleichgewicht
Die vektorielle Summe aller an einem Körper angreifenden Kräfte ist Null.
Folge: Der Körper verharrt in Ruhe oder in seiner momentanen Bewegung (Trägheitsprinzip).
Für die Statik von Bauwerken bedeutet dies:
Belastungskräfte (F, G) und Stützkräfte (Lager-, Seilkraft) befinden sich im Gleichgewicht.
Newton
1 Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um einen Körper der Masse m = 1kg um 1m/s² zu beschleunigen.
Fallbeschleunigung
Die Fallbeschleunigung g beschleunigt (Luftwiderstand bleibt unberücksichtigt, auf der Erde, im Mittel) jeden Körper im freien Fall unabhängig von seiner Masse 9,81 m/s².
Gewichtskraft
Die Gewichtskraft Fg (= G) ist das Produkt aus Masse und Fallbeschleunigung:
Fg = m · g
Zeichnerische Darstellung von Kräften
Eine Kraft wird durch eine Strecke mit Pfeil maßstäblich dargestellt.
Die Länge der Strecke entspricht dabei der Größe der Kraft.
Der Maßstab ist stets anzugeben, z.B. M = 100 N/cm.
Die Pfeilspitze zeigt die Wirkrichtung der Kraft an.
Die Verlängerung des Kraftpfeiles ist die Wirkungslinie: ---- → ----
Zusammensetzung und Zerlegung von Kräften (Ersatzkraft)
Kräfte, die auf einer gemeinsamen Wirkungslinie liegen, können...
...addiert -- →' -- → -- (= -- →'→ --) bzw.
...subtrahiert -- → -- ← -- (= ----)werden.
Kräfteparallelogramm
Liegen die Kräfte auf verschiedenen Wirkungslinien, ergibt sich die Ersatzkraft als Diagonale des Kräfteparallelogramms.
Über den Kräftemaßstab lässt sich die Ersatzkraft zeichnerisch ermitteln.
- Aufgaben zum Thema Statik in: Technische Mathematik Metall, S. 61 (Kapitel Kräfte).
Technische Anwendungen
Auflagerkräfte
Fachwerk
- Lernsystem Fachwerkträger von Oliver Czapalla mit Übungsaufgaben, Bestimmung der Stabkräfte mit rechnerischen und graphischen Verfahren:
- Knotenpunktverfahren (rechnerische oder zeichnerische Ermittlung der Stabkräfte)
- Ritterschnitt (rechnerische Ermittlung der Stabkräfte)
- Cremona-Plan (zeichnerische Ermittlung der Stabkräfte)
