Schild in Ruhe halten

Ted · Anmeldungsdatum: 07.11.2011 Beiträge: 10

Ein Schild ist wie in der Skizze an einer Hauswand befestigt. Das Winkel zwischen Seil und Schild beträgt 30Grad. Der rote Punkt ist ein Scharnier an dem das Schild befestigt ist. Das Schild hat eine quadratische Fläche von 1m² und hatte eine harmonisch verteilte Masse von 10kg. Das Schild soll in Ruhe verharren. Wie groß ist nun die Kraft auf das Scharnier ?

Also damit, dass Schild in Ruhe verharrt, müssen alle Kräfte und alle Drehmomente gleich null sein.

Für die Gwichtskraft habe ich für die Kraft des Seiles mit m*g/sin(30)= 196N ausgerechnet und für das Scharnier m*g/tan(30)= 170N.

Das Drehmoment muss ja auch gleich null sein.
D = 0 = r x F1 + r x F2

r ist der Abstand zum Schwerpunkt, der durch geometrische Überlegungen genau im Mittelpunkt des Schildes ist.
Daher r = Wurzel(2)/2 (mit Satz des Pythagoras).
Leider weiß ich jetzt nicht weiter, wie ich die Kräfte berechnen kann und ob ich dann diese Kraft mit der auf dem Scharnier wirkende Gewichtskraft addieren muss, um die Gesamtkraft auf das Scharnier zu erhalten.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

Arbeitsgang
Skizziere Schild alleine mit allen wirkenden Kräften,
Welche Kräfte wirken? Wo?

Danach Gleichgewichtsbedingungen.

physikeeeer · Gast

Hallo

Hast du die Lösung zufällig noch ? Haben gerade die selbe Aufagbe und kommen nicht weiter... grübelnd

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Wie schon im ersten Beitrag steht, es müssen sich die Kräfte und die Drehmomente bezüglich beliebiger Achsen zu null addieren.

Zeichne mal die Kräfte ein, viele sind es ja nicht (3 Stück). Dann bietet es sich an, die Drehmomente bezüglich der Scharnierachse zu bestimmen. Damit kannst Du die Seilkraft berechnen. Und mit dieser wiederum die vertikale und horizontale Kraft auf das Scharnier - woraus dann auch der gesuchte Kraftbetrag auf das Scharnier folgt.