Fragenkatalog Klausurvorbereitung

  1. Wie heißen die beiden kennengelernten Axiome zur Kraftgeometrie?
    • Parallelogrammaxiom: Zwei an einem Punkt angreifende Kräfte können zu einer einzigen resultierenden Kraft zusammengefasst werden, welche in gleichem Punkt angreift und die gleiche Auswirkung auf den Körper hat
    • Linienflüchtigkeit einer Kraft: der Angriffspunkt der Kraft F verändert sich nicht wenn die Kraft entlang der Wirkungslinie verschoben wird.
  2. Wie berechnet man die resultierende Kraft eines Kräftesystems?
    • Graphisch: fasst man die beiden Kräfte nach dem Parallelogrammaxiom zur Resultierenden FR zusammen
    • Rechnerisch: Vektoraddition
  3. Wie zerlegt man eine Kraft entlang vorgegebener Wirkungslinien?
    • nach dem Parallelogramaxiom
    • nützlich ist eine Zerlegung entlang eines Bezugssystems, z.B. in kartesische Koordinaten eines Inertialsystems.
  4. Welche Eigenschaft hat ein rechtshändiges Koordinatensystem?
    • System zweier Vektoren in der Ebene bzw. dreier Vektoren im Raum
    • jeder dieser Vektoren geht aus seinem Vorgänger auf kürzestem Wege, also durch Drehung entgegen des Uhrzeigersinns, d. h. im mathematisch positiven Drehsinn, hervor
  5. Was versteht man unter einem Moment?
    • beschreibt die Auswirkung einer an einem Punkt angreifenden vektoriellen Größe
    • Moment einer Kraft (Weg mal Kraft)
    • Moment eines Kräftepaars (Weg mal Kraft)
  6. Wie berechnet man ein Moment einer Kraft bezüglich eines Punktes?
    • aus dem kürzesten senkrechten Abstand a zwischen dem Bezugspunkt und der Wirkungslinie der Kraft sowie dem Betrag der Kraft F
    • -> M= a * F
  7. Wie heißen Newtons Axiome?
    • Gleichgewichtsaxiom (= Lex Prima, nach Newton) -> Jeder Körper beharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmig geradlinigen Bewegung, solange er nicht durch einwirkende Kräfte gezwungen wird diesen Zustand zu verlassen
    • Reaktionsaxiom (=Lex tertia, nach Newton) -> Wird von einem Körper auf einen anderen Körper eine Kraft ausgeübt (actio), so bedingt dies, dass der zweite Körper auf den ersten Körper ebenfalls eine Kraft ausübt (reactio). Diese beiden Kräfte sind gleich groß, agieren auf der gleichen Wirkungslinie und sind entgegengesetzt gerichtet
  8. Wann ist ein System im Gleichgewicht?
    wenn die Resultirende aller einwirkenden Kräfte und auch das resultierende Moment verschwindet
  9. Was bedeutet es ein System „freizuschneiden“?
    • Um Lager-, Gelenk- oder Zwischenreaktionen sichtbar zu machen, wird ein Tragwerk an den entsprechenden Stellen freigeschnitten -> Freikörperbild
    • Der Gleichgewichtszustand wird durch das Freischneiden nicht verändert.
  10. Welche Eigenschaften haben Seile? Welche Eigenschaften haben Stäbe?
    • Seile: überträgt nur Zugkräfte in Längsrichtung
    • Stab: überträgt Zug- und Druckkräfte
    • Pendelstab:es greifen keine äußeren Lasten am Stab an und es ist an beiden Enden mit Momentengelenken angeschlossen
  11. Welche Arten von Auflagern gibt es und welche Lagerreaktionen können diese jeweils übertragen?
    • Loslager
    • Festlager
    • Feste Einspannung
    • Verschiebliche Einspannung

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  12. Wann ist ein System mit 3 Kräften im Gleichgewicht?
    Summe aller Kräfte im Systemergeben Null
  13. Welche Arten von 3D-Gelenken gibt es und welche Gelenk- bzw. Zwischenreaktionen können diese jeweils übertragen?
    • Momentgelenk
    • Querkraftgelenk
    • Pendelstab
    • Normalkraftgelenk

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  14. Was bedeutet es, wenn ein System statisch bestimmt ist?
    wenn sämtliche Lager- und Zwischenreaktionen allein aus den Gleichgewichtsbedingungen ermittelt werden können
  15. Wie lautet das notwendige Kriterium zur Prüfung statischer Bestimmtheit von Starrkörpersystemen?
    • Notw. Bedingung:
    • 2D: f≥f min= 3n-a-z =0
    • 3D: f≥f min= 6n-a-z =0

    • =0: statisch bestimmt
    • >0: kinematisch unbestimmt, unterbestimmt, beweglich
    • <0: statisch unbestimmt, überbestimmt
  16. Wie lautet das hinreichende Kriterium zur Prüfung statischer Bestimmtheit von Starrkörpersystemen?
    • det(A)≠0
    • ->wenn die Determinante der Koeffizientenmatrix A ungleich Null ist (Determinantenkriterium)
  17. Vor- und Nachteile vom Ritterschnitt
    • ⊕ Man kann einzelne interessierende Stabkräfte bestimmen, ohne das ganze System lösen zu müssen.
    • ⊕ Das Verfahren ist für wenige Stäbe mit niedrigem Aufwand von Hand durchführbar.
    • ⊖ Es fordert eine gewisse Erfahrung, geeignete Schnitte zu finden.
    • ⊖ Das Verfahren ist unter Umständen aufwändig, wenn alle Stabkräfte berechnet werden sollen.
  18. Vor- und Nachteile vom Knotenpunktverfahren
    • ⊕ Dieses Vorgehen ist gut automatisierbar und kann leicht in ein Computerprogramm umgesetzt werden.
    • ⊖ Es entstehen unter Umständen sehr große Gleichungssysteme mit vielen Unbekannten.
    • ⊖ Die Stabkräfte des Fachwerks können meist nur vollständig berechnet werden, selbst wenn lediglich die Kräfte weniger Stäbe benötigt werden.
  19. Wo greift die resultierende Gewichtskraft eines Körpers an?
    Im Schwerpunkt eines Körpers
  20. Wie wird die resultierende Gewichtskraft eines Körpers berechnet?
    Masse * Gewichtskraft
  21. Wie wird der Schwerpunkt eines Körpers bestimmt?
    Schnittpunkt der der einzelnen Achsen in ihrem jeweiligen Schwerpunkt
  22. Wie werden Gewichtskraft und Schwerpunkt zusammengesetzter Körper bestimmt?
    Schwerpunkte einzelner Teilfächen (Berücksichtigung der Dichte) aufaddiert und durch die Gesamtfläche geteilt
  23. Wie wird die resultierende Kraft einer Streckenlast berechnet?
    es berechnet sich als das Integral über ihr ganzes Angriffsgebiet
  24. Wo liegt der Angriffspunkt dieser resultierenden Kraft?
    kann als das gewichtete Mittel der Koordinaten gedeutet werden
Author
Rike
ID
338817
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Fragen und Antworten Fragenkatalog
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