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Kräftegleichgewicht, Normalkraft und Seilkräfte verstehen

Ein Körper ist im Kräftegleichgewicht, wenn sich alle äußeren Kraftvektoren ausgleichen. Auf dieser Seite übst du Freikörperbilder, Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Kräftezerlegung und Gleichgewichtsbedingungen.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 7–10 und bilden eine gute Brücke zu anspruchsvolleren Mechanikaufgaben in der gymnasialen Oberstufe.

So löst du Gleichgewichtsaufgaben

  1. Wähle den Körper und zeichne alle äußeren Kräfte in einem Freikörperbild ein.
  2. Lege ein Koordinatensystem fest und zerlege schräge Kräfte in Komponenten.
  3. Setze in jeder Richtung die Kraftsumme gleich null.
  4. Kontrolliere Vorzeichen, Einheit, Größenordnung und Grenzfälle.

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Kräftegleichgewicht, Normalkraft und Seilkräfte online üben

Test 5 zu Kräftegleichgewicht, Normalkraft und Seilkraft mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Kraftvektoren, Vorzeichen, Komponenten, Einheiten und die Gleichgewichtsbedingungen.

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

Ein Körper mit 5 kg Masse steht auf einer waagerechten Fläche. Wie groß ist seine Gewichtskraft bei g ≈ 10 N/kg?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Etwa 50 N..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Mit FG = m·g ergibt sich FG = 5 kg · 10 N/kg = 50 N.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Etwa 50 N.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Mit FG = m·g ergibt sich FG = 5 kg · 10 N/kg = 50 N.

2. FrageMultiple Choice

Ein Körper mit 4 kg Masse ruht auf einer waagerechten Fläche ohne weitere vertikale Kräfte. Wie groß ist die Normalkraft bei g ≈ 10 N/kg?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Etwa 40 N..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Im Gleichgewicht gilt FN = FG = 4 kg · 10 N/kg.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Etwa 40 N.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Im Gleichgewicht gilt FN = FG = 4 kg · 10 N/kg.

3. FrageMultiple Choice

Ein Körper liegt auf einer schiefen Ebene mit α = 60°. Wie groß ist die Normalkraft idealisiert im Vergleich zu FG?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: FN = FG·cos(60°) = 0,5·FG..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Die Normalkraft entspricht der senkrechten Gewichtskomponente; cos(60°) ist 0,5.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet FN = FG·cos(60°) = 0,5·FG.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Die Normalkraft entspricht der senkrechten Gewichtskomponente; cos(60°) ist 0,5.

4. FrageMultiple Choice

Ein Körper mit 10 kg liegt auf einer 30°-Ebene. Wie groß ist die hangabwärts gerichtete Gewichtskomponente bei g ≈ 10 N/kg?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Etwa 50 N..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: FG,parallel = m·g·sin(30°) = 10·10·0,5 N = 50 N.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Etwa 50 N.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

FG,parallel = m·g·sin(30°) = 10·10·0,5 N = 50 N.

5. FrageMultiple Choice

Was begrenzt die Haftreibung vor dem Losgleiten?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die maximale Haftreibung FH,max = μH·FN..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Bis zu diesem Grenzwert passt sich die Haftreibung der benötigten Gegenkraft an.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die maximale Haftreibung FH,max = μH·FN.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Bis zu diesem Grenzwert passt sich die Haftreibung der benötigten Gegenkraft an.

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Kräftegleichgewicht und Normalkraft FAQ

Wann herrscht Kräftegleichgewicht?

Wenn die Vektorsumme aller äußeren Kräfte auf einen Körper null ist.

Ist die Normalkraft immer gleich der Gewichtskraft?

Nein. Auf einer schiefen Ebene entspricht sie ohne weitere Kräfte der senkrechten Gewichtskomponente FG·cos(α).

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine verständliche Erklärung und drei Lösungsschritte.