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Statik

In der Statik ist das Aufzeichnen eines Situations- und Additionsplanes unerlässlich. In den Situationsplan gehören die alle Kräfte mit korrektem Angriffspunkt und falls vorhanden alle Abmessungen. Im Additionsplan wird die Vektoraddition grafisch durchgeführt. Um Verwechslungen zu vermeiden hält man sich ans Farbschema, wonach Kräfte rot einzuzeichnen sind.

Je nach Aufgabe muss der Betrag einer der Kräfte auch berechnet werden. Liegen alle Kräfte im Additionsplan auf einer Geraden, handelt sich mathematisch um eine simple Addition oder Subtraktion (falls entgegengesetzt gerichtet zur ersten Kraft) der einzelnen Kräfte. Bilden die Kräfte ein rechtwinkliges Dreieck hilft der Pythagoras oder die Trigonometrie weiter. In den schwierigen Aufgaben muss mit ähnlichen Dreiecken gerechnet werden.

Bei Aufgaben zum Hebelgesetz muss in den Situationsplan auch die Drehachse und der Kraftarm eingezeichnet werden. Beim Kraftarm ist darauf zu achten, dass dieser stets senkrecht zur Wirkungslinie der Kraft liegen muss.

Vorsicht: Dieser Abstand muss nicht zwingend der angegebenen Strecke entsprechen!

Soll bei einer Aufgabe der Schwerpunkt bestimmt werden, stehen zwei Lösungswege zur Verfügung:
  • Grafische Lösung (nach dem Mobile-Prinzip)
  • Mathematische Lösung
Bei der mathematischen Lösung muss zwingend der Ursprung des Koordinatensystems eingezeichnet werden. Der Körper wird anschliessend soweit unterteilt, dass der Schwerpunkt jedes Teilkörpers konstruktiv bestimmt werden kann. Von jedem dieser Teilkörper wird die Teilmasse angegeben sowie die Koordinaten des Schwerpunktes bzgl. des gewählten Ursprungs. Mithilfe der Formel aus der Formelsammlung wird die Koordinate des gemeinsamen Schwerpunktes bestimmt.

Tipp: Nutzen Sie Symmetrieachsen aus!