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Aufteilung von Kräften - Heimversuch

Wie teilt sich die Kraft auf mehrere Gummibänder auf?

Kraftaufteilungen

Es gibt viele Situationen, in denen sich eine Kraft aufteilt. Z.B. stehen wir ja auf zwei Beinen. Damit teilt sich unsere Gewichtskraft - in der Regel gleichmäßig - auf beide Beine auf.
Komplizierter wird es, wenn z.B. ein Seil waagerecht gespannt wird und wir eine Masse - z.B. eine Lampe - an sie ran hängen. Dann spannt sich das Seil und wird am Aufhängepunkt der Lampe nach unten gezogen.
Diese Situation möcht ich mit Euch heute genauer untersuchen.

Versuch

Aufbau:
Ihr benötigt

Durchführung

Knote die drei Gummibänder so zusammen, dass sie in einem gemeinsamen Punkt zusammenhängen.
Befestige die drei Enden nun mit den Reißzwecken auf dem Karopapier, das auf der Pappe liegt.
Markiere dann den Kreuzungspunkt der Gummibänder.

Bild des beschriebenen Aufbaus Bild

Auswertung

Gehe jetzt wie folgt vor:

  • Verbinde die Einstechpunkte der Reißzwecken mit dem markiertenKnotenpunkt.
  • Verlängere zwei dieser Linien über den Knotenpunkt hinaus.
  • Zeichne entlang der nicht verlängerten Linie einen Kraftpfeil der Stärke 4N ein.
  • Konstruiere jetzt ein Parallelogramm, indem Du die beiden verlängerten Linien so lange parallel verschiebts, bis sie durch die Spitze des Kraftpfeils gehen. Der Kraftpfeil ist jetzt die Diagonale des Parallelogramms.
  • Die zwei Seiten des Parallelograms, die vom Knotenpunkt weg gehen, sind jetzt die Kraftpfeile, die der Zugkraft an den beiden Gummibändern entspricht. Zeichen diese Kraftpfeile nach.
  • Messe jetzt die Länge der beiden neuen Kraftpfeile und notiere ihre Werte.
In meinem Beispiel teilt sich eine Kraft von 4N in zwei Kräfte zu 3,65N und 3 N auf. Zusammen müssen wir also mehr als die 4N der Gewichtskraft aufbringen!!!

Wiederhole den Versuch mit verschiedenen Gummibändern und/oder verschiedenen Einstechpunkten der Reißzwecken. Deine Werte werden natürlich - z.T. deutlich - von meinen abweichen.

Bild Bild Bild

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