Kräftezerlegung & Kräfteaddition | (NEU)
Studytiger - Physik & E-Technik
https://www.youtube.com/watch?v=3i2Tdhpghnw

Transkript (automatisch erstellt)

0:01 in diesem Video geht die kräftezerlegung und die kräfteaddition und dazu gucken wir uns jetzt hier alle wichtigen Aufgabenbeispiele an jetzt erst Beispiel
0:08 einfach angefangen wir haben jetzt hier eine Kraft von 50 new nach rechts und eine angreifende Kraft von 20 new nach links Frage was ist jetzt die
0:17 resultierende Kraft und das könnt euch auch in der Praxis vorstellen das kN man ja vom Tau ziehen eine Person zieht nach links eine nach rechts und jetzt 50
0:28 Newton ist jetzt höere Kraft auch eine Sache noch new immer die einit der Kraft klar 50 new ist die höere Kraft das heißt die rechte Person W quasi stärker
0:36 und dann was passiert logisch das Seil wird dann nach rechts ausgelenkt werden wenn die rechte Person Stärke heiß das heißt die resultierende Kraft wird dann
0:45 nach rechts wirken und konkret physikalisch können wir dann sagen hier 50 Newton z.B nach rechts und dann hier 20 Newton nach links dann ist jetzt die
0:56 resultierende Kraft 30 Newton nach rechts und man kann es einfach rechnen 50 new - 20 new weil 20 in dieesz Richtung sind also hier 50 Newton - 20
1:09 Newton = 30 new und man kann es den feilen sehen jetzt wenn man das genau zeichnet dann muss der PIL dementsprechend um ja bis mehr als
1:19 doppelte länger sein als der PIL das heißt wenn man dann diese pilänge hier abziehen würde und ich hätte wenn ich jetzt ich müss den ein bisschen länger
1:26 woh zeichnen dann und ich zieh dann den Fall hier ab dann erhalte ich hier dementsprechend eine ein kraftfall von 30 Newton dann nach rechts und dann
1:38 zweites Beispiel jetzt haben wir zwei angreifende Kräfte von 8 und 5 new jetzt in die gleiche Richtung als vorgestellt wenn jetzt einfach zwei Personen jetzt
1:47 am gleichen seit ziehen würden was ist die resultierende Kraft logisch jetzt ist so dass wir addieren können also hier wenn jetzt hier 8 Newton nach
1:56 rechts und gleichzeitig auch noch hier 5 Newton nach rechts wiregt dann ist jetzt die resultierende Kraft beide piling addiert also dann hier noch das hier zuu
2:06 dann haben wir jetzt hier insgesamt 13 newon also 5 + 8 Newton 13 Newton nach rechts wiren das heißt ihr seht ganz einfach wenn wir jetzt Kräfte in die
2:16 gleiche Richtung haben einfach addieren wenn wir Kräfte in der gegensetzrichtung haben subtrahieren jetzt die Frage wie sieht's aus wenn wir verschiedene
2:23 Richtung haben jetzt wird's ein bisschen komplexer und zwar vorgestellt wir haben jetzt hier eine e und einmal ziehen wir z.B mit 20 newon jetzt nach rechts und
2:36 wir haben jetzt noch eine zweite Kraft die jetzt aber so in schieer Ebene wirkt und zwar jetzt hier sagen wir einfach mal mit einem Winkel un einem Winkel
2:45 hier von 40° und diese Kraft soll dann z.B jetzt mal hier 15 new sein und dann die Frage was ist hier die resultierende Kraft und hier kann können wir es Hal
2:57 nicht mehrieren also nur vorgestellt würde jetzt die die Kraft 15 jetzt wieder genau in diese Richtung wiren dann können wir auch sagen okay 20 nach
3:04 rechts 15 nach rechts die resultierende Kraft wä 35 nach rechts aber hier bisschen anders wie können vorstellen also man kann ja jetzt sehen wenn wir
3:14 jetzt hier mit so einer schieenrichtung eine Kraft ein dann haben wir gleichzeitig sowohl eine Kraft nach rechts klar wenn ich jetzt hier drücke
3:23 sehe ich wir haben eine Kraft auch nach rechts aber auch eine Kraft nach unten und hier haben wir zwei Komponenten wir haben einmal eine Komponente hier ich
3:33 kann sie nennen FX nach rechts und gleichzeitig auch noch eine Komponente fy nach unten und das ist dann jetzt hier das Thema kräftezerlegung und zwar
3:45 K dann hier diese Kraft dann zerlegen einmal in eine wagrechte und in eine zrechte Komponente und das dann das Thema dreiebeziehung und das zeichne ich
3:57 mal jetzt hier noch ein bisschen hin und zwar vorgestellt gleiches Prinzip W haben jetzt hier eine Kraft also nur statt schief nach unten haben hier
4:07 schief nach oben und das ist jetzt hier unsere Kraft sagen wir mal 25 Newton und dann wollen wir diese jetzt einmal zerlegen in eine x Komponente FX und in
4:18 eine Komponente hier fy hier FX fy streng müssen immer noch hier Vektoren dran schreiben aber das wollen wir hier jetzt erstmal nicht
4:29 weiter betrachten und dann die Frage wie könnte man jetzt z.B hier FX berechnen dann ist es so und das oft so wenn wir hier einen Winkel
4:38 gegeben haben z.B eben von 40° dann können wir jetzt hier cosinus und Tangens anwenden und zwar erinnert euch vielleicht noch Cosinus können wir
4:49 anwenden ist dann ja hier Cosinus von 40° was war K normal das ist ja immer an kthete durch Hypotenuse wir sehen hier an Kathete ist diese Strecke
5:01 FX durch und jetzt Hypotenuse immer gegenüber dem rechten Winkel wir haben hier den rechten Winkel in dre gegenüber dem rechten Winkel die Seite ist hier
5:10 dann die 25 Newton also FX durch 25 Newton und dann wenn wir FX berechnen wollen stellen wir um also V umestellt wir müssen mal 25 new rechnen damit wir
5:21 FX auf der rechten Seite stehen haben erhalten wir jetzt hier dann FX = und dann 25 newon mal Cosinus von 40° und dann wenn wir z.B fy berechnen
5:37 wollen die senkreichte Kraftkomponente selbes Prinzip nur jetzt benutzen wir nicht Cosinus sondern den Sinus dann WD das hier Sinus von 40° und Sinus ist ja
5:48 dann hier gegen Kathete hypotenus also dann hier fy durch 25 n ja ich schreibe jetzt hier die Vektoren können genau hier hin
5:58 schreiben aber dann dann wieder umgestellt wird dann hier mal 25 fy g=ich und dann hier 25 Newton mal sin 40° und dann mal kurz wektoringezeichnet
6:14 dann könnte man auf diese Weise jetzt eben hier fy und FX bchen und wenn wir uns jetzt vorstellen W wir h den wikel nicht gegeben dann können wir das jetzt
6:22 nicht rechnen dann könnte man das grafisch auch machen denn wir können z.B jetzt diese Strecke messen jetzt hier hätten wir z.B ja ungefähr jetzt nur bis
6:32 hier sind 14 cm und dann hier das sind ungefähr jetzt + 3 noch das S ungefähr 17 cm das heißt ich könnte sagen die 25 Newton entsprechen einem PIL einer
6:46 pilänge von 17 cm und dann könnte ich jetzt auch diese Strecken messen und dar schließen weil ihr müsst euch merken das Verhältnis dieser Längen spricht auch
6:59 den fhälnis der Kräfte das heißt wenn ich jetzt z.B FX Messe hier diese die Strecke das sind jetzt ungefähr 13 cm dann kann ich jetzt über Dreisatz drauf
7:09 schließen okay 17 cm sind 25 new und dann jetzt 13 cm würde ich dementsprechend W 1 durch 17 x 13 oder direkt mal 13 1 rechnen kann ich mal
7:22 hier hinchreiben das wä ja 25 Newton mal und dann 13 1 das das heißt dementsprechend wir halten eine bisschen geringere Kraft und dann können wir auch
7:33 schon sehen fy ist jetzt hier ein kürzerer feil als FX deswegen fy ist es noch ein bisschen geringer könnte man wieder genau ammessen das W halt das
7:42 ganze grafisch das jetzt hier zur Kräfte Zerlegung und jetzt konkret hier angewendet wir wollen hier die resultierende Kraft bestimmen also jetzt
7:51 wollen wir konkret FX berechnen und dann könnt euch so ein bisschen merken immer wenn wir hier diese wagrechtkomponent haben immer Cosinus die senkreich
8:00 Komponente Sinus jetzt hier dann genau nach dem Ansatz ist dann hier FX = und dann Cosinus von 40° mal 15 Newton und dann kommt da hier
8:13 ein wertras von 11,49 new dann die Frage an euch was wird dann eben die resultierende Kraft hier und dann vorgestellt jetzt hier 11,4 nach rechts
8:24 20 nach rechts das heißt F resultierend dann wä dann hier weil jetzt kener Kräft Z machen wir haben jetzt wieder gleiche Richtung dann wä hier die resultierende
8:33 Kraft jetzt hier gleich 20 newon plus 11,49 Newton und das wir dann hier 31,49 Newton das jetzt hier die kräftezerlegung wenn wir eben das ganze
8:49 mit Winkel haben jetzt ist noch die Sache und zwar das them Pythagoras und zwar ich mach's mal jetzt hier hin wir können ja auch vorstellen dass wir z.B
8:59 jetzt hier ich zeichne es mal wieder so hin wir haben jetzt hier die die Kraft FX hier die Kraft fy und dann haben wir hier Werte geegben
9:10 aber wir haben nicht den Winkel gegeben z.B wissen hier 20 new nach rechts FX dann hier z.B 25 Newton nach oben und die Frage ist jetzt was ist dann hier
9:21 die resultierende Kraft nach oben also in Schiefer Richtung und dann wä hier das Thema jetzt ohne Winkel Pythagoras undw gilt ja dann hier bei einem
9:30 rechtwinkligen Dreieck das die Hypotenuse dass dann nach Pythagoras hier dann gilt ich kann es mal hierinchreiben nen die Kraft mal hier F
9:39 resultierend dann ist hier F resultierend g=ich und dann Wurzel aus 20 Newton zum Quadrat + 25 Newton zum Quadrat eben Pythagoras das ja die Sache
9:56 c² a² + b² K zum Quadrat andersum wä es auch möglich hätten wir z.B wie hier jetzt die Kraft F resultieren gegeben und wir hätten noch eine weitere Kraft
10:07 gegeben dann könnte man z.B auf diese Kraft hier schließen indem wir dann Pythagoras dann hier umstellen deswegen Pythagoras wenn wir hier zwei Kräfte
10:16 gegeben haben dagegen wir brauchen mal zwei Sachen bei zwei zwei gegebenen Kräften Pythagoras dagegen bei Winkel und einer Kraft da kommt dann immer
10:26 cosinus und Sinus anwendnen eben die beiden Sachen die dann immer hier in rechtlinken dreieen funktionieren dann als nächstes gucken wir uns mal Beispiel
10:36 an wenn wir z.B sowas haben und zwar wiren jetzt hier ein z.B eine Körper hier eine Kiste dann können wir hier mal so ein Angriffspunkt nehmen wo die
10:44 Kräfte einwen und dann ist ja so wenn wir jetzt eine Kraft haben z.B von 20 new und was wir jetzt gerade besprochen haben wmer besprochen entweder in Kräfte
10:54 in gleiche oder in gegensetzrichtung oder jetzt hier dann so vorgestellt in die Richtung mit kräfterziehung die Frage ist aber was ist wenn wir jetzt
11:02 hier so eine Kraft vom gleichen Punkt ausgehend haben was wä jetzt die resultierende Kraft und wichtig auch in welche Richtung Zeit die resultierende
11:09 Kraft das nämlich auch noch eine Sache hier kann ich noch mal wichtig erwähnen die resultierende Kraft hier von 31 new ist jetzt nur die resolende Kraft in
11:17 xrichtung ich kann es J in xrichtung aber vorgestellt wenn wir jetzt hier ein Körper haben wir ziehen einmal mit einer Kraft hierin und drücken mit einer Kraft
11:26 hier dann haben wir auch eine Kraft Komponente und D eine insgesamt resultierende Kraftrichtung ein bisschen nach unten deswegen hier war das nur
11:35 x-Richtung gemacht also die Aufgabe wenn hier die Aufgabe wäre mit welcher Kraft ziehen wir eben diesen Körper nach rechts dann wäre das hier genau die der
11:43 Ansatz über Kräfte Zerlegung könnte man auch hier wieder machen wenn wir den Winkel kennen können wir diese Kraft in eine wagreiche kraftkomponenteleen und
11:51 wissen was die Kraft in xrichtung aber wenn wir jetzt eben die resultierende Kraft mit Zugrichtung berechnen wollen dann müssen wir das Kräfteparallelogramm
11:58 anwenden und das sieht dann so aus von hier nehmen wir eine parallele und beginnen dann hier das heißt genau in diese Länge von hier bis nach hier W das
12:09 dann jetzt ungefähr ich ihr müsst mit G genau machen W das jetzt ungefähr so skizziert ein parallele Seite hier zuu dann noch hier ein eine parallele also
12:19 hier das ganze parallel auch dann von hier angreifend wä das hier und dann hätten wir eben so Parallelogramm klar Parallelogramm und dann wichtig dann
12:29 haben wir dann hier eine resultierende Kraft bis zum Ende dieses Parallelogramms das wä dann halt hier F resultierend und rechnerisch wir das
12:37 hier schwierig weil wir habich kein rechtwinkliges dre dasi Pythagoras und dann hier sinus cosinus geht nicht hier sind dann die aufgab typischerweise
12:45 grafisch dass dann eben genau wie hier auch gerade schon besprochen dann messen das heißt wir messen hier die Seiten hier dann z.B wenn das 20 Newton sind
12:54 jetzt das W jetzt nur Beispiel da wir hier z.B 20 Newton würden hier dann 14 cm entsprechen und wenn man das jetzt halt in der Aufgabe genau gezeichnet
13:04 hätte dann würde man jetzt hier diese Streck messen das sind dann jetzt ungefähr 14 cm und dann sind das jetzt ungefähr noch plus + 9 also 23 cm und
13:20 dann hier dementsprechend Umrechnung dann hier Entw Dreisatz oder direkt 2314 x 20 n könnte man dann darüber über diesen abmessungsansatz dann hier auf
13:31 die resultierende Kraft kommen das heißt dass wir dann hier Ausrechnung Betrag derrutierende Kraft und dann kräftpallelogramm hier noch die Richtung
13:42 bestimmen noch mal zurück zu diesem Beispiel hier wenn wir dann jetzt auch die Richtung bestimmen wollen dann können wir hier FES annehmen und zwar
13:50 haben wir dann jetzt hier und das auch so ein bisschen das nächste Thema wir können jetzt hier die Kraftvektoren können verschieben das heißt wir könnens
13:58 vorstellen FT einmal eine Kraft hier nach rechts und gleichzeitig eine Kraft nach hierin wir können den Vektor verschieben das heißt wir könns
14:07 vorstellen der Vektor greift jetzt auch genau hier an also das sagt man man darf Vektoren hier verschieben nach rechts verschoben haben wir dann hier den
14:16 gleichen Angriffspunkt und dann ist auch so wir können den Wecht jetzt auch nach hierin verschieben das heißt wir haben jetzt hier ein Vektor diese kraftvektor
14:26 haben wir dann auch hier dargestellt was wichtig ist wir haben immer ein Vektor eine Kraft in diese Richtung und für unsere Aufgaben können wir den halt hier
14:34 und hier verschieben das wä dann hier der Ansatz logisch W eine Kraft eben nach rechts und dann gleichzeitig eine Kraft hier nach unten jetzt die Frage
14:41 was die resultierende Kraft und dann wieder kräftteparallelogramm das heißt einmal hier eine parallele wir dann jetzt hier mit der gleichen Länge
14:48 natürlich drauf achten W dann bis hier und dann hier eine parallele genau hier angängt W dann bis hier ungefähr und dann wä dementsprechend wir die
14:57 resultierende Kraft jetzt hier hier in diese Richtung und ja dann könnte man wieder abmessen und das dann so berechnen wie gesagt wir haben gerade
15:05 dann nur die x Komponente berechnen also vorgestellt von dieser resultierenden Kraft haben wir dann eine x komomponente bis nach hierhin FX das wä FX
15:15 resultierend und das W halt fy resultierend was wir gerade gemacht haben wir nur FX resultierend berechnet aber dann die gesamtresultier Kraft mit
15:23 Richtung W dann halt diese Kraft das zum Thema kräftparallelogramm jetzt zum Schluss noch eine Sache und zwar das Thema vektorzüge wir können es ja auch
15:32 vorstellen und jetzt wird's ein bisschen eng dazu mache ich mal das jetzt hier weg jetzt vorgestellt wir haben jetzt hier einmal auf hier auf ein
15:42 Angriffspunkt haben einmal eine Kraft in die Richtung Wien dann von hier eine Kraft nach hier Wien und dann die Frage was ist hier die resultierende Kraft und
15:51 dann können wir einfache vielleicht kennt es auch aus der Mathematik mit Vektoren wir können einfach diesen vektorzug entlang gehen und können sagen
15:57 die resultierende Kraft wer dann halt hier F resultierend von hier bis nach hier und deswegen könnte man dann sich auch z.B vorstellen bei dem
16:06 kräftparallelogramm dieser Vektor der dann hier wirkt den können wir auch wieder parallel verschieben wir können uns vorstellen der wird auch hier wirken
16:13 und dann können wir sehen die resultierende Kraft werden dementsprechend auch von hier bis nach hier weil wenn wir diesen Vektor dann
16:20 hier verschieben ich zeichne mal in rot an dann W das das gleiche Prinzip wie hier von hier ausgehend vektorzug den PIL den langganghten wir als
16:30 resultierende Kraft die Kraft vorgestellt hier verschoben wir gehen dieses PIL lang dieses PIL lang landen auch bei hier bei dieser resultier Kraft
16:38 da siehen wir auch noch mal ganz gut dass man eben diese Vektoren halt parallel verschieben kann und dann noch ein anderes Beispiel wir haben wi ein
16:44 Punkt wir haben jetzt hier ein Kraft einen kraftvektor hier dann eine angreifende Kraft hier dann eine angreifende Kraft hier was der resulti
16:50 was hier resultierende Kraft logisch wir gehen einfach hier die ganzen pile lang heißt resultierende Kraft wä bis nach hier könnte man sich auch wieder so
16:59 vorstellen von hier bis nach hier haben wir erstmal eine restierende Kraft nach hierin und dann jetzt auch noch mal so vorgestellt diese Kraft diese
17:09 resultierende Kraft plus dann diese zweite Kraft ergbt dann wieder hier letztendlich eine Kraft in die Richtung ja das ist einfach so ein bisschen das
17:17 Thema wektoren das ist noch eine Sache dazu damit haben wir so alle basic sit zu kräfadition und kräftezerlegung geklärt jetzt verlinke ich hier noch
17:25 Videos ein bisschen komplexere Aufgaben zu kräftezerlegung wo man noch ein bisschen geometrisch das ganze ma anwenden muss dann verlinke ich noch
17:32 hier in der Beschreibung abikurse für die perfekt für die Oberstufe und auch fürs Abitur einzelne questkurse zu allen Abitur und klausurtemen perfekt für die
17:40 Klausur ab Vorbereitung dann noch h me chemiekal verlinkt und das war's dann damit zu diesem Video