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Physik Mechanik – Hebel und Statik

15 KartenNaturwissenschaftenatrio09.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Naturwissenschaften“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Wie lautet das Hebelgesetz für ein zweiseitiger Hebel im Gleichgewicht? · Wa…

Karten

15 Karten
STANDARD

Wie lautet das Hebelgesetz für ein zweiseitiger Hebel im Gleichgewicht?

Rückseite

Kraft mal Kraftarm auf einer Seite gleich Kraft mal Kraftarm auf der anderen Seite: F₁ × r₁ = F₂ × r₂.

STANDARD

Was versteht man unter dem Drehmoment einer Kraft?

Rückseite

Produkt aus Kraftbetrag und senkrechtem Abstand zur Drehachse (Hebelarm): M = F × r, Einheit: Newtonmeter (Nm).

STANDARD

Wann liegt ein statisches Gleichgewicht bei einem starren Körper vor?

Rückseite

Wenn die Resultierende aller Kräfte null und die Summe aller Drehmomente bezüglich eines beliebigen Punkts null ist.

STANDARD

Wie berechnet man den Hebelarm bei schräg angreifender Kraft?

Rückseite

Senkrechter Abstand von der Drehachse zur Wirkungslinie der Kraft: r = d × sin(α), wobei d der Anknüpfungspunktabstand und α der Winkel zwischen Kraft und Hebel ist.

STANDARD

Unterscheide einseitigen und zweiseitigen Hebel anhand der Kraftrichtungen.

Rückseite

Einseitig: beide Kräfte wirken auf derselben Seite der Drehachse (gleichsinnige Drehmomente). Zweiseitig: Kräfte wirken auf unterschiedlichen Seiten (entgegengesetzte Drehmomente).

STANDARD

Was besagt das Prinzip der virtuellen Verschiebungen für Hebel?

Rückseite

Im Gleichgewicht ist die Summe der virtuellen Arbeiten aller Kräfte null: Σ Fᵢ × δsᵢ = 0 bei virtuellen, kinematisch zulässigen Verschiebungen δsᵢ.

STANDARD

Wie bestimmt man die Auflagerreaktionen an einem gelagerten Balken?

Rückseite

Gleichgewichtsbedingungen aufstellen: Summe der Kräfte in x- und y-Richtung gleich null, Summe der Momente um einen Lagerpunkt gleich null – lineares Gleichungssystem lösen.

STANDARD

Was ist der Unterschied zwischen festem Loslager und Rollenlager?

Rückseite

Festlager: nimmt Quer- und Längskraft auf. Loslager/Rollenlager: nimmt nur Querkraft auf, erlaubt Längsverschiebung (thermische Ausdehnung).

STANDARD

Wie prüft man die Standsicherheit eines Körpers gegen Kippen?

Rückseite

Resultierende der Lasten muss innerhalb der Standfläche (Kernbereich) liegen; bei rechteckiger Grundfläche: Exzentrizität e ≤ b/6 (Kernweite).

STANDARD

Was versteht man unter dem Kraftpolygon und dem Seilpolygon in der graphischen Statik?

Rückseite

Kraftpolygon: Vektorsumme aller Kräfte (geschlossen = Gleichgewicht). Seilpolygon: Verknüpfung der Kräfte über einen Pol, gibt Lagerreaktionen und Schnittgrößen graphisch.

STANDARD

Wie berechnet man die Schnittgrößen (Normalkraft, Querkraft, Moment) an einem Balken?

Rückseite

Balken gedanklich anschneiden, Freikörperbild eines Teils erstellen, Gleichgewichtsbedingungen anwenden: N, Q, M aus ΣFₓ=0, ΣFᵧ=0, ΣM=0 bestimmen.

STANDARD

Was ist das Prinzip von der Arbeit bei Hebeln?

Rückseite

Bei reibungsfreiem Hebel gilt: Aufgewandte Arbeit gleich gehobene Arbeit: F₁ × s₁ = F₂ × s₂; Kraftgewinn wird durch Wegverlust erkauft (Goldene Regel der Mechanik).

STANDARD

Wie wirkt sich Reibung im Drehgelenk eines Hebels auf das Gleichgewicht aus?

Rückseite

Reibung erzeugt ein verlustbehaftetes Drehmoment Mᵣ = μ × Fₙ × r, das der Drehung entgegenwirkt; Gleichgewicht liegt in einem Winkelbereich (Haftwinkel) vor, nicht mehr exakt an einer Position.

STANDARD

Was ist ein Kniehebel und wo liegt sein Hauptanwendungsvorteil?

Rückseite

Zweigelenkiger Hebel, bei dem die Kraftübersetzung near Totpunkt extrem groß wird; ermöglicht große Schließkräfte bei kurzem Hub (z. B. Spannzwingen, Pressen).

STANDARD

Wie verhält sich der Schwerpunkt eines homogenen Dreiecks?

Rückseite

Schwerpunkt liegt im Schnittpunkt der drei Medianen, Abstand von der Basis beträgt ein Drittel der Höhe (h/3).

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