Physik: Kräftevektoren

Präsentation zum Thema: "Physik: Kräftevektoren"—  Präsentation transkript:

1 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2

2 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Zwei Kräftevektoren sollen addiert werden, es soll die resultierende Kraft hinsichtlich Größe und Winkel gezeichnet und berechnet werden.

3 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Zwei Kräftevektoren sollen addiert werden, es soll die resultierende Kraft hinsichtlich Größe und Winkel gezeichnet und berechnet werden. Um diese Aufgabe rein grafisch zu lösen, müssen in der Angabe die beiden Kräfte F1 und F2 maß-stabsgetreu und im richtigen Winkel gezeichnet werden.

4 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Danach werden die Kräfte F1 und F2 an die Spitzen des jeweils anderen Vektor angefügt und …..

5 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Danach werden die Kräfte F1 und F2 an die Spitzen des jeweils anderen Vektor angefügt und die resultierende Kraft eingezeichnet. Die Länge dieser Kraft entspricht der Größe der Kraft entsprechend des gewählten Maßstabes und die gesuchten Winkel können abge-messen werden.

6 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Nun aber wieder zurück zu der Angabe und der exakten Lösung der Vektoraddition.

7 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Nun aber wieder zurück zu der Angabe und der exakten Lösung der Vektoraddition. Jeder Vektor F1 und F2 hat eine X- und Y-Komponente. Diese sind im Koordinatensystem einge-tragen.

8 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Nun aber wieder zurück zu der Angabe und der exakten Lösung der Vektoraddition. Jeder Vektor F1 und F2 hat eine X- und Y-Komponente. Diese sind im Koordinatensystem einge-tragen. Wenn nun die resultierende Kraft, wie vorher durch addieren der einzelnen Vektoren gebildet wird, ……

9 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Nun aber wieder zurück zu der Angabe und der exakten Lösung der Vektoraddition. Jeder Vektor F1 und F2 hat eine X- und Y-Komponente. Diese sind im Koordinatensystem einge-tragen. Wenn nun die resultierende Kraft, wie vorher durch addieren der einzelnen Vektoren gebildet wird, addieren sich auch die X- und Y-Komponenten der beiden Kräfte.

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Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 XFr = XF1 + XF2 und YFr = YF1 + YF2 Das kommt auch besonders zum Tragen, wenn die ursprünglichen Vektoren durch ihre X- und Y-Werte definiert wurden. Damit lässt sich über den Pytha-goras die Länge des resultierenden Vektors, hier die resultierende Kraft, berechnen.

11 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Um die Berechnung zur erleich-tern, wurden die Kräftevektoren so gedreht, dass ein Vektor mit der X-Achse zusammen fällt. Damit wird der Y-Werte von F1 gleich Null und ist in der Berechnung nicht zu berücksichtigen.

12 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Um die Berechnung zur erleich-tern, wurden die Kräftevektoren so gedreht, dass ein Vektor mit der X-Achse zusammen fällt. Damit wird der Y-Werte von F1 gleich Null und ist in der Berechnung nicht zu berücksichtigen. Bei den weiteren Berechnungen sind auch die Winkelfunktionen leichter zu erkennen und zu verstehen.

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Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Wieder werden die Vektoren an den Spitzen des jeweils anderen Vektors addiert und ergeben die resultierende Kraft FR ….. .

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Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Wieder werden die Vektoren an den Spitzen des jeweils anderen Vektors addiert und ergeben die resultierende Kraft FR mit dem Winkel b. .

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Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Wieder werden die Vektoren an den Spitzen des jeweils anderen Vektors addiert und ergeben die resultierende Kraft. Nun werden die X- und Y-Werte von F2 berechnet. .

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Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Wieder werden die Vektoren an den Spitzen des jeweils anderen Vektors addiert und ergeben die resultierende Kraft. Nun werden die X- und Y-Werte von F2 berechnet. F2, YF2 XF2 und a ergeben ein rechtwinkeliges Dreieck, bei dem fehlende Größen berechnet werden können: YF2 = F2 * sin a XF2 = F2 * cos a

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Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Das Dreieck FR, YFR = YF2 , b und F1 + XF2 ergeben das recht-winkelige Dreieck der resultieren-den Kraft. FR = √ YF2 ² + (F1 + XF2)² b = arcsin (YFR / FR) … gilt so nur für den 1. Quadranten. .

18 Physik: Kräftevektoren
Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Das Dreieck FR, YFR = YF2 , b und F1 + XF2 ergeben das recht-winkelige Dreieck der resultieren-den Kraft. FR = √ YF2 ² + (F1 + XF2)² b = arcsin (YFR / FR) … gilt so nur für den 1. Quadranten. Damit sind alle Größen berechnet und die Aufgabe ist gelöst.

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Aufgabenstellung: Resultierender Vektor von F1 und F2 Das Dreieck FR, YFR = YF2 , b und F1 + XF2 ergeben das recht-winkelige Dreieck der resultieren-den Kraft. FR = √ YF2 ² + (F1 + XF2)² b = arcsin (YFR / FR) … gilt so nur für den 1. Quadranten. Damit sind alle Größen berechnet und die Aufgabe ist gelöst. Sollte zum Beispiel der Winkel D der Zugkraft –FR im dritten Quadranten zu F2 gefragt sein, so ergibt sich dieser mit D = 180° - (a – b)

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Danke für´s Mitdenken! Euer