Freiheitsgrad eines eingespannten elastischen Balkens

nichtshier · Anmeldungsdatum: 04.03.2017 Beiträge: 44

Hallo liebe Gemeinde,

wenn ich einen eingespannten und elastischen Balken (1 Massepunkt) habe, dann kann ich ihn ja nach links/rechts und hoch/runter etwas biegen und um die Längsache etwas verdrehen.

Dann hat er ja 3 Freiheitsgrade richtig?

Aber wenn ich jetzt nur den Fall für die vertikale Verschiebung betrachte, hat dieses System dann nur noch 1 Freiheitsgrad? In meinen Unterlagen steht z.B. wir betrachten nur den vertikalen Fall und da kann man den Balken (mit nur einem Massepunkt) allein mit einer Koordinate beschreiben, deswegen 1 Freiheitsgrad.

In den Unterlagen wirkt aber auch nur eine Kraft in vertikale Richtung.
Hat das System also nur ein Freiheitsgrad, weil eine Kraft in diese Richtung wirkt? Hätte man bei zwei in verschiedenen Richtungen (vertikal und horizontal) angreifenden Kräfte zwei Freiheitsgrade oder hängt die Anzahl an Freiheitsgraden nur von der Information, die wir haben wollen, ab?

Oder hat das System trotzdem 3 Freiheitsgrade und wir behandeln es aber nur wie eins mit nur einem Freiheitsgrad?

D.h. wenn ich ein System habe, die theoretisch mehr als 1 Freiheitsgrad hat, also in mehrere Richtungen bewegen kann, aber nur 1 Kraft wirkt, die dafür sorgt das das System sich immer nur entlang einer Richtung bewegt, also wie ein System mit nur einem Freiheitsgrad verhält, ist es dann auch ein System mit nur einem Freiheitsgrad?

Bestimmen die Bewegungsmöglichtkeiten oder die wirklich ausgeführten Bewegungen den Freiheitsgrad?

Falls das wichtig ist: Das lernen wir in Maschinendynamik bzw. wir behandeln Schwingungen in Systemen.

Mit freundlichen Grüßen
nichtshier