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Kräfte in der Statik
 
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Systemdynamiker



Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen

Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 03. März 2019 20:39    Titel: Kräfte in der Statik Antworten mit Zitat

Zwischen den Schenkeln eines U-förmigen Bügels, hier Joch genannt, ist ein Feder auf Zug gespannt. Die ganze Anordnung liegt auf dem Tisch und wir interessieren uns nur für die horizontalen Kräfte. Welche Kräfte wirken? Die Erklärung dazu befriedigt mich nicht ganz:

"In der konventionellen Beschreibungsweise übt die Feder eine Kraft F_1 auf das Joch aus, ebenso das Joch eine Kraft F_2 auf die Feder. Die Beträge dieser Kräfte sind gleich groß, ihre Richtungen entgegengesetzt, so dass die Feder in Ruhe bleibt."

Ich habe hier eine etwas andere Vorstellung von Kräften, bin aber etwas verunsichert.

_________________
Herzliche Grüsse Werner Maurer
Systemdynamiker



Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen

Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 03. März 2019 22:35    Titel: free body diagram Antworten mit Zitat

Hier noch meine Erklärung:
Wenn man die Feder und das Joch (U-förmiger Bügel) als zwei getrennte Körper betrachtet, wirken auf die beiden Federenden je eine Kraft. Diese beiden Kräfte halten die Feder im Gleichgewicht. Die Reaktionskräfte (drittes Newtonsches Gesetz) wirken auf den Bügel und halten diesen im Gleichgewiicht.
In der von mir zitierten Erklärung scheint nur eine Kraft auf die Feder und eine auf das Joch zu wirken. Oder habe ich etwas übersehen?

_________________
Herzliche Grüsse Werner Maurer
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 03. März 2019 23:21    Titel: Antworten mit Zitat

Ich hab ja die Erklärung, dass noch dritte Kräfte auf den mittleren Punkt der Feder wirken, einer in die eine Richtung, einer in die ander. Diese halten sich die Waage zum Glück...
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 03. März 2019 23:57    Titel: Re: free body diagram Antworten mit Zitat

Hallo,

ich bin mir nicht sicher, ob Dir das, was ich sage, weiterhilft.

Kräfte können zwei Wirkungen haben:
- Deformation und
- Beschleunigung

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Hier noch meine Erklärung:
Wenn man die Feder und das Joch (U-förmiger Bügel) als zwei getrennte Körper betrachtet, wirken auf die beiden Federenden je eine Kraft. Diese beiden Kräfte halten die Feder im Gleichgewicht.
Die Reaktionskräfte (drittes Newtonsches Gesetz) wirken auf den Bügel und halten diesen im Gleichgewiicht.

Mit dieser Betrachtung schaust Du Dir die Kontaktkräfte an.
Sie ermöglicht es Dir, die Verformung der Feder (bzw. des Bügels) zu berechnen.

Zitat:

In der von mir zitierten Erklärung scheint nur eine Kraft auf die Feder und eine auf das Joch zu wirken. Oder habe ich etwas übersehen?

In dieser Betrachtung schaust Du Dir die Gesamtkraft auf die Feder bzw. den Bügel an. Diese Kraft ist jeweils gleich null.
Diese Betrachtung ermöglicht es Dir, die Beschleunigung, die die Feder/der Bügel erfährt, zu berechnen.

Zitat:
Ich habe hier eine etwas andere Vorstellung von Kräften, bin aber etwas verunsichert.

Ich denke, die Impulsbetrachtungen des KPK (an die Du sicherlich denkst) helfen hierbei nicht allzu sehr weiter, da diese letztlich auf die Gleichung bezogen sind. Diese Gleichung kommt in dieser Form aus einer Theorie starrer Körper. Die verbogene Feder lässt sich jedoch nur sinnvoll beschreiben, wenn man verformbare Körper annimmt.

Viele Grüße
Michael



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Systemdynamiker



Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen

Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 04. März 2019 09:01    Titel: Newton-Mechanik Antworten mit Zitat

Es geht mir hier weder um den KPK noch um die technische Mechanik. Beide Ansätze sind in sich konsistent. Sie sind aber untereinander nur kompatibel, wenn man auf Seite des KPK noch den Drehimpuls dazu nimmt.

Es geht mir hier darum, wie man diese Frage aus der Physik heraus, so wie sie heute im deutschen Sprachraum unterrichtet wird, beantwortet. Ich will wissen, was die konventionelle Betrachtungsweise ist und was diese zum Zitat in meinem ersten Post sagt. Ich nehme an, dass die meisten, die hier posten, Physiker sind.

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Herzliche Grüsse Werner Maurer
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 04. März 2019 10:44    Titel: Antworten mit Zitat

Um auch noch meinen Senf dazuzugeben;): Die zitierte Erklärung im ersten Beitrag ergibt in meinen Augen keinen Sinn. Gemäss dem Text ist mit der Kraft F2 die Reaktionskraft auf F1 gemeint. Daraus zu schliessen, dass sich deshalb die Feder nicht bewegt, ist sicher nicht richtig, denn nur F2 wirkt auf die Feder.

Die Feder wird nicht beschleunigt, da die beiden Kräfte vom Joch auf die Federenden entgegengesetzt gleich sind - dies sind aber keine Reaktionkräfte, wie in der 2. Erklärung richtig steht.
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