Konzept starrer Körper - reibungsfrei

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3263

Zwei zylindrische Stäbe sind drehbar gelagert und in einen Quader der Breite b, Länge a und Höhe 2h mit Spielpassung eingeführt.
In der Aufnahme Können keine Kräfte nach unten übertragen werden. Reibungsfrei.

Konzept der Starrheit in Kombination mit reibungsfrei, müsste meiner Ansicht dazu führen, dass die ganze Anordnung sich im Gleichgewicht befinden muss.
Es ist aber mechanisch kein Gleichgewicht möglich Widerspruch mit Starrheit?

Was wird real passieren - die Stäbe verkanten und B wird ausgehoben oder bleib stecken.

Aber irgendwie ist das Konzept der Starrheit mit reibungsfrei hier im Widerspruch mit Mechanik Kraft und Drehmoment , hm?

gdfghfggjh · Gast

ist das eine seiten oder eine draufsicht

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3263

Aufriss, Seitenansicht (h = Höhe), aber ginge auch als Grundriss...

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3263

Scheint keinen zu stören, mich quält das schon länger. So ein starrer Körper könnte sich theoretisch mit unendlichen Kräften gegen Formänderung bzw Durchdringung wehren. Auf der einen Seite wenn kein Gleichgewicht möglich wäre, dann müsste sich das Ganze bewegen, dann würden die Stangen oder der Quader aber nicht ihre Form behalten, dann müssten sie sich mit unendlichen Kräften gegen die Bewegung wehren, bringt aber wieder nichts weil ich kein Gleichgewicht zusammenbringe, das gibts ja nicht, egal was ich mache irgendwas bewegt sich immer entweder Stangen oder Quader, Ich hätte jetzt fix gesagt mit unendlichen Kräften könnte ich jede Bewegung verhindern, scheint aber nicht der Fall zu sein.

bronkowitz · Anmeldungsdatum: 15.09.2019 Beiträge: 54

ich denke es ist momentan beweglich - je nach Größe des Spiels - und dann wird es verkanten und stehenbleiben, sobald die Passungen anfangen Moment zu übertragen

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3263

@bronkowitz ja denke ich auch, aber ohne Reibung kann das Ganze nicht zum stehen kommen. Ich wollte schon eine unendlich kleine Winkelveränderung zulassen. Mit unendlichen Kräften mal

kann eine endliche Kraft rauskommen, aber ich brauche auf den Quader vom Stab2 eine Kraft nach unten, bzw wenn man den Stab2 freimacht müsste eine Kraft nach oben ziehen, damit auf den Quader eine Kraft nach unten wirkt.
F1 muß aber kleiner sein als F2, sonst dreht sich der Stab 2. Damit habe ich genau das Gegenteil was ich brauche.

Ohne Reibung, müsste sich das Ganze so weit verformen bis der Stab2 heraushüpft, da hilft sämtliche Starrheit nichts und das ist für mich erstaunlich.
Die Starrheit hilft mir nichts, oder ich komme auf jeden Fall nicht drauf was ich falsch sehe oder betrachte. Normal hätte ich gesagt die Starrheit muß das Ganze verhindern.

gdfghfggjh · Gast

Mathematik beschreibt die Realität eben nur unzureichend, face it.

bronkowitz · Anmeldungsdatum: 15.09.2019 Beiträge: 54

ja, ok - ideal reibungsfrei würde sich der Körper wohl herausheben. Dass man sich das nicht vorstellen kann liegt halt daran, dass in der Realität immer Reibung vorhanden ist. Und Verformung.

Und dass eine Konfiguration ohne Berücksichtigung von Verformungen nicht berechenbar ist, ist ja auch nicht ungewöhnlich. Bei statischer Überbestimmtheit ist man gezwungen Verformungen heranzuziehen, auch wenn einen die vielleicht gar nicht interessieren.

Ich denke übrigens, dass du in deinem Bild noch die senkrechte Kraft oben am Stab mit einbeziehen musst. Da liegt der Körper ja zumindest am Anfang auf.

Gibt es da ein reales Problem dahinter, oder interessiert es dich nur prinzipiell?
Falls du es wirklich berechnen musst, würde ich es so angehen wie in meiner Skizze. Mit Kontakt über (gedachte) reibungsfreie Rollen. Wegen der Überbestimmtheit würde ich an jeder Auflage eine (sehr hohe) Kontaktsteifigkeit als Feder einbauen. So bekommt man die Kräfte heraus. Die Kontaktkräfte können an jeder Kante jeweils sowieso nur an einem Punkt (also einer Rolle) auftreten. Man muss zweimal rechnen, um zunächst die Kontakte auszusortieren, die im Zugbereich sind - also in Wirklichkeit abheben. Das ist wichtig!

Wenn sich auf diese Weise kein Gleichgewicht ergibt, bewegt sich der Körper tatsächlich und man muss Trägheitskraft und -moment mit ansetzen, wenn man die Bewegung tatsächlich berechnen will.

Celestina_Shepherd · Gast

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3263

@ Celestina_Shepherd F*l > m*g*sa
sa... Normalabstand des Massenmittelpunktes auf A
Natürlich spielt auch die Gewichtskraft eine Rolle, aber nicht für das um was es hier eigentlich geht. Geh einfach davon aus das F*l größer dem Drehmoment der Schwerkraft bezüglich A ist.

Und bei einer Draufsicht stellt sich diese Frage nicht.