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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 8 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

Was zeigt ein Federkraftmesser bei einem ruhig gehaltenen Körper an?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Die Zugkraft im Messgerät..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Bei einer ruhigen Aufhängung entspricht die Anzeige der übertragenen Seilkraft und kann bei einem einzelnen Seil der Gewichtskraft entsprechen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Zugkraft im Messgerät.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Bei einer ruhigen Aufhängung entspricht die Anzeige der übertragenen Seilkraft und kann bei einem einzelnen Seil der Gewichtskraft entsprechen.

2. FrageMultiple Choice

Ein Körper wird auf einer schiefen Ebene gerade noch am Abrutschen gehindert. Was gilt am Grenzfall?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die hangabwärts gerichtete Kraft entspricht der maximalen Haftreibung..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Am Grenzfall gilt FG·sin(α) = μH·FG·cos(α), sofern keine weitere Kraft wirkt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die hangabwärts gerichtete Kraft entspricht der maximalen Haftreibung.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Am Grenzfall gilt FG·sin(α) = μH·FG·cos(α), sofern keine weitere Kraft wirkt.

3. FrageMultiple Choice

Warum braucht man bei einer Kraftbilanz ein Koordinatensystem?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Damit die Richtungen der Kräfte durch Vorzeichen und Komponenten eindeutig erfasst werden..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Ein geeignetes Koordinatensystem vereinfacht besonders Aufgaben mit schiefer Ebene oder schrägen Seilen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Damit die Richtungen der Kräfte durch Vorzeichen und Komponenten eindeutig erfasst werden.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Ein geeignetes Koordinatensystem vereinfacht besonders Aufgaben mit schiefer Ebene oder schrägen Seilen.

4. FrageMultiple Choice

Was bedeutet ein negatives Ergebnis für eine angenommene Kraftkomponente?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die tatsächliche Richtung ist entgegengesetzt zur gewählten positiven Richtung..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Das Vorzeichen korrigiert die zunächst angenommene Richtung; der Betrag bleibt die Größe der Komponente.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die tatsächliche Richtung ist entgegengesetzt zur gewählten positiven Richtung.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Das Vorzeichen korrigiert die zunächst angenommene Richtung; der Betrag bleibt die Größe der Komponente.

5. FrageMultiple Choice

Warum reicht es nicht, Kraftbeträge ohne Richtungen zu addieren?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Kräfte sind Vektoren und können sich je nach Richtung verstärken oder aufheben..

  1. Körper und Kräfte bestimmen: Wähle den betrachteten Körper und zeichne Gewichtskraft, Normalkraft, Seilkraft, Reibung sowie weitere äußere Kräfte ein.
  2. Komponenten bilanzieren: Eine korrekte Gleichgewichtsprüfung braucht Komponenten oder eine vektorielle Addition.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Kräfte sind Vektoren und können sich je nach Richtung verstärken oder aufheben.. Kontrolliere Richtung, Einheit, Größenordnung und die Gleichgewichtsbedingung.

Eine korrekte Gleichgewichtsprüfung braucht Komponenten oder eine vektorielle Addition.

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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.