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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 7 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 ruht auf einer waagerechten Fläche, obwohl eine horizontale Zugkraft wirkt. Was gilt für die Reibungskraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Sie ist gleich groß und entgegengesetzt zur Zugkraft, solange die Haftreibungsgrenze nicht überschritten wird..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Die Haftreibung passt sich bis zu ihrem Maximalwert an und hält die resultierende horizontale Kraft bei null.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie ist gleich groß und entgegengesetzt zur Zugkraft, solange die Haftreibungsgrenze nicht überschritten wird.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Die Haftreibung passt sich bis zu ihrem Maximalwert an und hält die resultierende horizontale Kraft bei null.

2. FrageMultiple Choice

Ein Aufzug beschleunigt nach oben. Wie verändert sich die Normalkraft einer stehenden Person?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Sie wird größer als die Gewichtskraft..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Für die Person gilt FN − FG = m·a; bei positiver Aufwärtsbeschleunigung ist FN > FG.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird größer als die Gewichtskraft.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Für die Person gilt FN − FG = m·a; bei positiver Aufwärtsbeschleunigung ist FN > FG.

3. FrageMultiple Choice

Ein aufgehängtes Schild hängt ruhig an zwei vertikalen Seilen. Welche Aussage ist richtig?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die Summe der Seilkräfte ist gleich der Gewichtskraft des Schildes..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Die vertikalen Kräfte müssen sich im Gleichgewicht genau ausgleichen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Summe der Seilkräfte ist gleich der Gewichtskraft des Schildes.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Die vertikalen Kräfte müssen sich im Gleichgewicht genau ausgleichen.

4. FrageMultiple Choice

Eine Ampel hängt an einem waagerechten Seil und einem schrägen Seil. Was muss im Knotenpunkt gelten?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Die horizontalen und vertikalen Kraftkomponenten müssen sich jeweils aufheben..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Auch an einem Verbindungspunkt ist Gleichgewicht eine Vektorsummenbedingung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die horizontalen und vertikalen Kraftkomponenten müssen sich jeweils aufheben.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Auch an einem Verbindungspunkt ist Gleichgewicht eine Vektorsummenbedingung.

5. FrageMultiple Choice

Ein Kasten wird waagerecht gezogen, bewegt sich aber nicht. Welche Prüfung ist zuerst sinnvoll?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die Zugkraft mit der maximal möglichen Haftreibung vergleichen..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Bleibt die Zugkraft unter der Haftreibungsgrenze, kann die Reibung sie ausgleichen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Zugkraft mit der maximal möglichen Haftreibung vergleichen.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Bleibt die Zugkraft unter der Haftreibungsgrenze, kann die Reibung sie ausgleichen.

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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.