Kräfteaddition und Kräftezerlegung

1. Eine Hopfenstange s ist mit einem Winkel von 70° gegen die Horizontale eingesetzt und mit einem Stahlseil a abgespannt, das mit dem Boden einen Winkel von 50° bildet. Der über das Feld gespannte Draht d verläuft horizontal und erzeugt eine Zugspannung von 900 N an der Mastspitze.
Welche Kräft treten noch auf? Zeichne ihre Wirkungslinien und konstruiere die Kräftepfeile der Teilkräfte.
Lösung

2. Eine 7,00 t schwere Glocke wird an einem Stahlseil 30° gegen die Vertikale von einem Kran nach oben gezogen. Damit sie nicht schwingen kann muss sie durch ein zweites Seil gehalten werden. Wie stark ist in diesem Seil die Zugkraft, wenn das zweite Seil waagrecht ( in einem Winkel von 40°, 60°, 80° oder 150° gegen die andere Wirkungslinie ) gerichtet ist? Bis zu welchem Winkel zwischen den Seilen kann der Kran die Glocke anheben, wenn das Kranseil eine Zugkraft von 100 kN aushält?
Lösung

3. Von drei Kräften sind zwei (50 N und 30 N, grüne Pfeile) bekannt. Die bekannten Kräfte schließen einen Winkel von 50° ein. Von der dritten Kraft weiß man, dass sie im gleichen Punkt wie die ersten beiden angreift. Konstruiere den dritten Kräftepfeil.
Lösung

4. Übernimm die Koordinaten der Punkte in eine eigene Zeichnung. Konstruiere die Teilkräfte. Bestimme die Beträge aller Kräfte (1cm : 2 kN)
Weitere Aufgaben kannst du mit weiteren Punkten leicht selbst erfinden. Zeichne immer erst auf dem Papier und kontrolliere dann erst deine Lösung.
Lösung

5. Der blaue Pfeil ist eine Komponente bei einer Kräftezerlegung. Die andere Komponente soll auf der grünen Wirkungslinie liegen, die Summenkraft auf der roten.
Übertrage die Punkte in eine eigene Zeichnung und konstruiere die Kräftepfeile. Bestimme die Beträge aller Kräfte (1cm : 500 N)
Weitere Aufgaben kannst du mit weiteren Punkten leicht selbst erfinden. Zeichne immer erst auf dem Papier und kontrolliere dann erst deine Lösung.
Lösung

6. Beim Bogenschießen wird der Pfeil im Moment des Abschusses mit einer Kraft von bis zu 600N beschleunigt. Konstruiere die Kräfte in der Sehne (Punkte aus der Abbildung übernehmen - was ist wichtig?). Welche Zugbelastung muss die Sehne aushalten können? Welcher Masse entspricht die Zugkraft? Warum ist es wichtig, dass die Zugkraft beider Wurfarme des Bogens gleich ist?
Lösung