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Gleichgewicht, Drehmoment und Hebel sicher verstehen

Bei statischen Körpern müssen sich Kräfte und Drehmomente ausgleichen. Das Drehmoment hängt von der Kraft, dem Winkel und dem senkrechten Kraftarm ab.

Auf dieser Seite übst du M = F·l, Hebelgesetz, Schwerpunkt, Kippstabilität, Auflagekräfte und Rechenaufgaben.

So löst du die Aufgaben

  1. Wähle die Drehachse und lege die positive Drehrichtung fest.
  2. Zeichne alle Kräfte und bestimme die senkrechten Kraftarme.
  3. Nutze ΣF = 0 und ΣM = 0.
  4. Prüfe Vorzeichen, Einheit und die Stabilitätsbedingung.

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Drehmoment und Hebel online üben

Test 2 zu Statik, Drehmoment und Hebelgesetz mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze M = F·l·sin(α), ΣF = 0 und ΣM = 0. Achte auf Kraftarm, Vorzeichen und die gewählte Drehachse.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie wirkt eine Kraft, deren Wirkungslinie durch die Drehachse geht?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie erzeugt bezüglich dieser Achse kein Drehmoment.

  1. Kraftsystem und Achse bestimmen: Wähle den Körper, die Drehachse, Angriffspunkte und die positive Drehrichtung.
  2. Gleichgewicht oder Moment anwenden: Der senkrechte Kraftarm ist null, daher ist M = F·l = 0.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie erzeugt bezüglich dieser Achse kein Drehmoment. Achte auf Kraftarm, Vorzeichen, Einheit und beide Gleichgewichtsbedingungen.

Der senkrechte Kraftarm ist null, daher ist M = F·l = 0.

2. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich das Drehmoment bei doppelter Kraft und gleichem Kraftarm?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Es verdoppelt sich.

  1. Kraftsystem und Achse bestimmen: Wähle den Körper, die Drehachse, Angriffspunkte und die positive Drehrichtung.
  2. Gleichgewicht oder Moment anwenden: M = F·l ist direkt proportional zur Kraft.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es verdoppelt sich. Achte auf Kraftarm, Vorzeichen, Einheit und beide Gleichgewichtsbedingungen.

M = F·l ist direkt proportional zur Kraft.

3. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich das Drehmoment bei doppeltem Kraftarm und gleicher Kraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Es verdoppelt sich.

  1. Kraftsystem und Achse bestimmen: Wähle den Körper, die Drehachse, Angriffspunkte und die positive Drehrichtung.
  2. Gleichgewicht oder Moment anwenden: Ein größerer senkrechter Abstand zur Achse vergrößert M = F·l.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es verdoppelt sich. Achte auf Kraftarm, Vorzeichen, Einheit und beide Gleichgewichtsbedingungen.

Ein größerer senkrechter Abstand zur Achse vergrößert M = F·l.

4. FrageMultiple Choice

Was bedeutet das Vorzeichen eines Drehmoments?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Es kennzeichnet die Drehrichtung relativ zur gewählten positiven Richtung.

  1. Kraftsystem und Achse bestimmen: Wähle den Körper, die Drehachse, Angriffspunkte und die positive Drehrichtung.
  2. Gleichgewicht oder Moment anwenden: Je nach Konvention kann ein Moment im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn positiv sein.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es kennzeichnet die Drehrichtung relativ zur gewählten positiven Richtung. Achte auf Kraftarm, Vorzeichen, Einheit und beide Gleichgewichtsbedingungen.

Je nach Konvention kann ein Moment im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn positiv sein.

5. FrageMultiple Choice

Warum besitzt eine Tür am äußeren Rand einen Griff?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Der größere Kraftarm ermöglicht bei gleicher Kraft ein größeres Drehmoment.

  1. Kraftsystem und Achse bestimmen: Wähle den Körper, die Drehachse, Angriffspunkte und die positive Drehrichtung.
  2. Gleichgewicht oder Moment anwenden: Mit größerem Abstand zur Scharnierachse lässt sich die Tür leichter drehen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der größere Kraftarm ermöglicht bei gleicher Kraft ein größeres Drehmoment. Achte auf Kraftarm, Vorzeichen, Einheit und beide Gleichgewichtsbedingungen.

Mit größerem Abstand zur Scharnierachse lässt sich die Tür leichter drehen.

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Drehmoment und Hebel FAQ

Wie berechnet man ein Drehmoment?

Mit M = F·l·sin(α); l ist der senkrechte Kraftarm zur Drehachse.

Wann ist ein Körper im statischen Gleichgewicht?

Wenn sowohl die resultierende Kraft als auch die Summe der Drehmomente null sind.

Warum ist ein langer Hebel hilfreich?

Ein größerer Kraftarm erzeugt bei gleicher Kraft ein größeres Drehmoment.