PH2 – Übersicht: Zentrales Kräftesystem [Erklärung, Video]

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In einem zentralen Kräftesystem schneiden sich alle an einem Körper angreifenden Kräfte bzw. deren Wirkungslinien in einem einzigen Punkt.

In dieser Lerneinheit schauen wir uns ein zentrales Kräftesystem an und zeigen dir, was der Unterschied zu einem allgemeinen Kräftesystem ist.

Dieser Lerntext ist ein Auszug aus unserem Onlinekurs PH2-Einführung in die Statik.

Zentrales Kräftesystem, Übersicht, Wirkungslinien, Schnittpunkt
Zentrales Kräftesystem

 

In den folgenden Lerntexten betrachten wir nicht mehr nur zwei Kräfte, sondern mehrere Kräfte, die auf einen Körper wirken. Wir betrachten weiterhin Kräfte, die einen gemeinsamen Angriffspunkt haben, d.h. alle betrachteten Kräfte schneiden sich in einem einzigen Punkt.

In der obigen Grafik ist ein zentrales Kräftesystem gegeben. Von einem zentralen Kräftesystem spricht man, wenn sich alle auf einen Körper wirkenden Kräfte (oder ihre Wirkungslinien) in einem einzigen Punkt schneiden.

Die Kräfte bzw. deren Wirkungslinien (gestrichelt angegeben) schneiden sich alle im Punkt A. Dieser Punkt wird auch als gemeinsamer Angriffspunkt bezeichnet.

 

Videoclip: Zentrales Kräftesystem

Im folgenden Video siehst du den Unterschied zwischen einem zentralen Kräftesystem (welches wir zunächst behandeln) und einem allgemeinen Kräftesystem (welches später behandelt wird). 

 

Kräfte sind linienflüchtig

Kräfte sind linienflüchtig, d.h. sie können auf ihrer Wirkungslinie verschoben werden, ohne dass sich die Wirkung auf den Körper ändert. Diese Aussage gilt nur für starre Körper, bei welcher die Verformung am Körper unberücksichtigt bleibt.

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Linienflüchtigkeit von Kräften

 

In der obigen Grafik kann die blaue Kraft entweder von oben an die Kiste angreifen oder auf ihrer Wirkungslinie so verschoben werden, dass diese unten angreift. Innerhalb der Statik ändert sich die Krafteinwirkung auf die Kiste nicht. Ob die Kiste nach oben gezogen wird oder nach oben gedrückt wird, ist für die Berechnungen innerhalb der Statik – bei welcher starre Körper betrachtet werden – äquivalent.

Merk’s dir!

Würde man zusätzlich Verformungen berücksichtigen (Festigkeitslehre), so wäre die Wirkung auf die Kiste nicht dieselbe, weil die Verformung an der Kiste an unterschiedlichen Punkten auftreten würde.

 

Was kommt als Nächstes?

Nachdem du nun das Thema Zentrales Kräftesystem kennst, wollen wir in den nachfolgenden Texten mehrere Kräfte betrachten, die auf eine Kiste wirken und berechnen für diese die Resultierende.

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