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LEITBEISPIEL 2
KRÄFTE ZERLEGEN
Geg.: \( F=1000 N, \alpha=105^{\circ}, \beta=50^{\circ} \)
Ges.: Kraftkomponenten \( F_{1} \) und \( F_{2} \) in Richtung der Seile

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LEITBEISPIEL 2
KRÄFTE ZERLEGEN
(1) I. \( \sum F_{x}=0=-F_{1 x}+F_{2} x \)
II. \( \sum F_{y}-0=-F_{1}+F_{1 y}+F_{2 y} \)
\( \cos \alpha=\frac{F_{1 x}}{F_{1}}=\frac{\text { Anu. }}{\text { Hosp. }} \text {. } \)
\( F_{n x}=F_{1} \cdot \cos \alpha \)
\( F_{1} g=F_{1} \sin \alpha \)
Geg.: \( F=1000 N, \alpha=105^{\circ}, \beta=50^{\circ} \)
Ges.: Kraftkomponenten \( F_{1} \) und \( F_{2} \) in Richtung der Seile
(2) I \( F_{1} \cdot \cos \alpha=F_{2} \cdot \cos B \)
\( F_{1}=F_{2} \cdot \frac{\cos \beta}{\cos \alpha} \)
II \( F=T_{1} \sin \alpha+F_{2} \cdot \sin \beta \)
I in II \( F=F_{2} \frac{\frac{\cos \beta}{\cos \alpha} \cdot \sin \alpha}{\tan \alpha}+F_{2} \cdot \sin \beta \)
\( F=F_{2}(\cos \beta \cdot \tan \alpha+\sin \beta) \)

Nur be 3 kratten on einem molen
\( \frac{F}{\sin \gamma}=\frac{F_{1}}{\sin \varphi}=\frac{F_{2}}{\sin \varphi} \) (Sincsiate)
\( \begin{aligned} \Rightarrow 1520 \cdot \cos (105) & =-612 \cdot \cos \left(50^{\circ}\right) \\ -393 & =-383 \end{aligned} \)



Problem/Ansatz:

Also bei dem Beispiel geht es um die Statik.

Ich habe die Lösung von meinem Prof bekommen jedoch möchte ich den Weg verstehen.



Mir ist bewusste das die Summe der Kräfte der x und der y-Komponente 0 ergeben sollen.

Wie kommt man aber auf den Rest? Ich bräuchte eine Erklärung was bei den Rechenschritten gemacht wird


Avatar von
\( F=F_{2}(\cos \beta \cdot \tan \alpha+\sin \beta) \)

richtig wäre: \( F=F_{2}({\color{red}-}\cos \beta \cdot \tan \alpha+\sin \beta) \), aber der Fehler ist schon vorher passiert. Ein sinnvolles Ergebnis wäre$$F_2 \approx + 316\,\text{N} \implies F_1 \approx 785\,\text{N}$$... und der Betrag von \(F_2\) muss natürlich kleiner als der von \(F_1\) sein.

Btw.: die Skizze ist mangelhaft. Wenn das der Prof so skizziert hat, würde ich den Prof wechseln.

Ja, das ist tatsächlich alles vom Prof.


Ich würde gerne wissen woher die Formel

cos(a)=F1x/F1

Der Winkel alpha liegt ja woanders. Es muss ja der Gegenwinkel von alpha sein, spricht 75 Grad.

Warum wird die Frage zur Nanolounge verschoben?

Hier geht es um Vektorrechnung, trigonometrische Funktionen und Gleichungssysteme.

cos(105°)=-cos(75°)  und F1x ist negativ, deshalb dein  Prof und du haben recht, due würde schreiben F1x=-F1*cos(75°) dein Prof F1x=F1 cos(105°) also ist das gleich

... dein Prof und du haben recht,

Nur hat der Prof bei Schritt 2 mit falschem Vorzeichen gerechnet, so dass er nicht zu dem richtigen Ergebnis gekommen ist.
Ansonsten gelangt er nur zum richtigen Ergebnis wenn er mit 180°- α rechnet, also 75°.

1 Antwort

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Was dein Prof falsch gemacht hat:

blob.png


Hier hat er das Vorzeichen von F_1x falsch gewählt. F_1x ist negativ gemäß dem angezeichneten Koordinatensystem, weil es ja nach links zeigt. Also muss es richtig heißen

blob.png

Im nächsten Schritt ist sein F_1x dann doch wieder negativ, denn er schreibt


blob.png


Beides ist äquivalent, denn wir wissen ja dass cos(180°–α) = -cos(α).

Kannst du das nachvollziehen?

Avatar von

Zum besseren Verständnis: In einer Gleichgewichts-Gleichung sind immer alle Rechenzeichen „plus“:


blob.png

Hallo mickymaus. 3 Tage ohne Antwort. Anscheinend bist du nicht weiter interessiert.

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