25 Beispiele für Vektorprobleme
1. Zwei Kräfte stehen senkrecht zueinander und haben jeweils einen Betrag von 3 N bzw. 4 N. Der Betrag der resultierenden Kraft beträgt...
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
F1 = 3 N, F2 = 4 N
Frage: Was ist die Resultierende der beiden Vektoren?
Antwort:
Es gibt nur zwei Vektoren, und beide Vektoren stehen senkrecht zueinander, daher verwendet man zur Lösung die Formel des Pythagoras.
2. Wenn die Länge des Vektors A 4 Einheiten beträgt, bildet er einen Winkel von 30°.o Bei positiver x-Achse beträgt die Länge des Vektors entlang der x-Achse und der y-Achse...
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
A = 4 Einheiten, Winkel = 30o
Gefragt: Ax und Ay ?
Antwort:
3. Zwei Kraftvektoren F1 und F2 Zwei Vektoren mit den Beträgen 5 N und 12 N haben denselben Berührungspunkt und stehen in einem Winkel von 60° zueinander. Der resultierende Wert der beiden Vektoren beträgt...
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
F1 = 5 N, F2 = 12 N, Winkel = 60o
Frage: Was ist die Resultierende der beiden Vektoren?
Antwort:
Es gibt nur zwei Vektoren, und diese beiden Vektoren stehen nicht senkrecht zueinander (sie bilden einen Winkel von 60° zueinander).oDaher verwendet man zur Lösung des Problems die Kosinusformel.
4.v.1 = 20 Einheiten und v2 = 20 Einheiten. Wie groß ist der resultierende Vektor?
Diskussion
Berechnung des Komponentenvektors:
v1x = v1 cos 30o = (20)(½√3) = -10√3
v1y = v1 Sünde 30o = (20)(½) = 10
v2x = v2 cos 30o = (20)(½√3) = 10√3
v2y = v2 Sünde 30o = (20)(½) = 10
vx = v1x + v2x = -10√3 + 10√3 = 0
vy = v1y + v2y = 10 + 10 = 20
Beschreibung: v₁x ist negativ , da seine Richtung nach links, also in Richtung der negativen x-Achse, zeigt. v₂x ist positiv, da seine Richtung nach rechts, also in Richtung der positiven x-Achse, zeigt. v₁y und v₂y sind positiv, da ihre Richtung nach oben, also in Richtung der positiven y-Achse, zeigt. Um die Richtung jedes Komponentenvektors und sein Vorzeichen zu bestimmen, zeichnen Sie die Komponentenvektoren wie in Beispielaufgabe 2 auf die x- und y-Achse ein.
Berechnung des resultierenden Vektors:
Die Länge des resultierenden Vektors beträgt 20 Einheiten.
5. Ein Kind läuft 80 m nach Norden, dann 80 m nach Osten und 20 m nach Süden. Die Größe der vom Kind zurückgelegten Strecke beträgt...
A. 60 m
B. 80 m
C. 100 m
D. 120 m
O. 180 m
Diskussion
Verschiebungsvektor
Verwenden Sie die Formel des Pythagoras:
Nordost
Die richtige Antwort ist C.
6. Budi geht 6 Meter nach Osten, dann 6 Meter nach Süden und 2 Meter nach Osten. Budis Entfernung von seinem Ausgangspunkt beträgt...
A. 20 m
B. 14 m
C. 12 m
D. 10 m
O. 8 m
Diskussion

Verwenden Sie die Formel des Pythagoras:
Südöstliche Richtung
Die richtige Antwort ist D.
7.
Die resultierende Kraft der drei Kräfte im seitlichen Bild beträgt…
A. 24 N
B. 16 N
C. 12 N
D. 10 N
E. 4 N
Diskussion
Ist bekannt :
F1 = 20 Newton, Winkel zwischen F1 und die x-Achse = 0
F2 = 20 Newton, Winkel zwischen F2 und die x-Achse = 60
F3 = 24 Newton, Winkel zwischen F3 und die x-Achse = 60
Gefragt Die resultierende Kraft der drei Kräfte (F)1, F2 und F3)
Jawab :
Die Komponenten des Kraftvektors auf der x- und y-Achse
F1x = (F1)(cos 0) = (20)(1) = 20. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. x positiv (nach rechts)
F1y = (F1)(sin 0) = (20)(0) = 0
F2x = (F2)(cos 60) = (20)(0,5) = -10. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. x negativ (nach links)
F2y = (F2)(sin 60) = (20)(0,5√3) = 10√3. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. y positiv (aufwärts)
F3x = (F3)(cos 60) = (24)(0,5) = -12. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. x negativ (nach links)
F3y = (F3)(sin 60) = (24)(0,5√3) = -12√3. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. y negativ (abwärts)
Resultierende der Kraftvektorkomponenten auf der x- und y-Achse
Fx = F1x - F2x - F3x = 20 – 10 – 12 = -2
Fy = F1y + F2y - F3y = 0 + 10√3 – 12√3 = -2√3
Resultierende der drei Vektorgrößen der Kraft
Die richtige Antwort ist E.
8.
Kraftvektor F1, F2und F3 befindet sich in einem kartesischen Diagramm, wie in der Abbildung dargestellt:
Die Resultierende der drei Vektoren ist…
A. √26 N
B. √76 N
C. √84 N
D. √168 N
E. √204 N
Diskussion
Ist bekannt :
F1 = 12 Newton, Winkel zwischen F1 und die x-Achse = 30
F2 = 10 Newton, Winkel zwischen F2 und die x-Achse = 90
F3 = 8 Newton, Winkel zwischen F3 und die x-Achse = 30
Gefragt Die resultierende Kraft der drei Kraftvektoren (F)1, F2 und F3)
Jawab :
Die Komponenten des Kraftvektors auf der x- und y-Achse
F1x = (F1)(cos 30) = (12)(0,5√3) = 6√3. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. x positiv (nach rechts)
F1y = (F1)(sin 30) = (12)(0,5) = 6. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. y positiv (aufwärts)
F2x = (F2)(cos 90) = (10)(0) = 0.
F2y = (F2)(sin 90) = (10)(1) = -10. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. y negativ (abwärts)
F3x = (F3)(cos 30) = (8)(0,5√3) = -4√3. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. x negativ (nach links)
F3y = (F3)(sin 30) = (8)(0,5) = -4. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. y negativ (abwärts)
Resultierende der Kraftvektorkomponenten auf der x- und y-Achse
Fx = F1x + F2x - F3x = 6√3 + 0 – 4√3 = 2√3
Fy = F1y - F2y - F3y = 6 – 10 – 4 = -8
Resultierende der drei Kraftvektoren
Die richtige Antwort ist B.
9. Schau dir die Abbildung an der Seite an. Die Größe der resultierenden Kraft der drei Kräfte beträgt…
Ein 0
B. 2√3 N
C. 4√3 N
D. 8√3 N
E. 12√3 N
Diskussion
Ist bekannt :
F1 = 4 Newton, Winkel zwischen F1 und die x-Achse = 30
F2 = 6√3 Newton, Winkel zwischen F2 und die x-Achse = 0
F3 = 2 Newton, Winkel zwischen F3 und die x-Achse = 90
Gefragt Die Größe der resultierenden Kraft der drei Kräfte (F)1, F2 und F3)
Jawab :
Die Komponenten des Kraftvektors auf der x- und y-Achse
F1x = (F1)(cos 30) = (4)(0,5√3) = 2√3. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. x positiv (nach rechts)
F1y = (F1)(sin 30) = (4)(0,5) = 2. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. y positiv (aufwärts)
F2x = (F2)(cos 0) = (6√3)(1) = -6√3. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. x negativ (nach links)
F2y = (F2)(sin 0) = (6√3)(0) = 0.
F3x = (F3)(cos 90) = (2)(0) = 0.
F3y = (F3)(sin 90) = (2)(1) = -2. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die Achse zeigt. y negativ (abwärts)
Resultierende der Kraftvektorkomponenten auf der x- und y-Achse
Fx = F1x - F2x + F3x = 2√3 – 6√3 + 0 = -4√3
Fy = F1y + F2y - F3y = 2 + 0 – 2 = 0
Resultierende der drei Kraftvektoren
Die richtige Antwort ist C.
10. Ein Kind geht 10 Meter geradeaus nach Westen, dann 4 Meter nach Süden und anschließend 13 Meter nach Osten. Die Verschiebung des Kindes von seinem Ausgangspunkt beträgt...
A. 4 Meter südwestlich
B. 5 Meter südlich
C. 5 Meter südöstlich
D. 10 Meter östlich
O. 10 Meter südöstlich
Diskussion
Die richtige Antwort ist C.
11. Die resultierende Kraft der drei Kräfte in der Abbildung an der Seite ist…
A. 1,0 N
B. 1,5 N
C. 1,9 N
D. 2,0 N
E. 2,3 N
Diskussion
Berechnen Sie die Länge jedes Komponentenvektors:
F1x = 10 N
F1y = 0
F2x = -10 cos 60 = – (10)(0,5) = – 5 N
F2y = 10 sin 60 = (10)(0,87) = 8,7 N
F3x = -12 cos 60 = – (12)(0,5) = – 6 N
F3y = -12 sin 60 = – (12)(0,87) = – 10,4 N
Bestimmen Sie den resultierenden Vektor:

12. In der Abbildung sind drei Vektoren eines betrachteten Punktes dargestellt. Die Länge jedes Vektors beträgt:
|V1 | = 30 Einheiten
|V2 | = 30 Einheiten
|V3 | = 40 Einheiten
Die Größe der resultierenden Kraft der drei Vektoren beträgt...
A. 30 Einheiten
B. 40 Einheiten
C. 50 Einheiten
D. 90 Einheiten
E. 110 Einheiten
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
V1 = 30, Winkel zwischen V1 und die x-Achse = 30o
V2 = 30, Winkel zwischen V2 und die x-Achse = 30o
V3 = 40, Winkel zwischen V3 und die x-Achse = 0o
Frage: Die Resultierende der drei Vektoren (V)1, V2 und V3)
Antwort:
Die Komponenten des Kraftvektors auf der x- und y-Achse
V1x = (V1)(cos 30o) = (30)(0,5√3) = 15√3. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die positive x-Achse (nach rechts) zeigt.
V1y = (V1)(sin 30o) = (30)(0,5) = 15. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die positive y-Achse (nach oben) zeigt.
V2x = (V2)(cos 30o) = (30)(0,5√3) = -15√3. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die negative x-Achse (nach links) zeigt.
V2y = (V2)(sin 30o) = (30)(0,5) = 15. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die positive y-Achse (nach oben) zeigt.
V3x = (V3)(cos 0o) = (40)(1) = 40. Positiv, weil es in die gleiche Richtung wie die positive x-Achse (nach rechts) zeigt.
V3y = (V3)(sin 0o) = (40)(0) = 0

13. Zwei Kräfte (ein Berührungspunkt) stehen senkrecht zueinander. Ihre jeweiligen Beträge betragen 12 N und 5 N. Der Betrag der resultierenden Kraft beträgt…
A. 17 N
B. 15 N
C. 13 N
D. 9 N
E. 7 N
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Stil 1 (F1) = 12 Newton
Stil 2 (F2) = 5 Newton
Gesucht: Resultierende beider Kräfte (ΣF)
Antwort:
Da die beiden Kräfte senkrecht zueinander stehen, wird die resultierende Kraft mithilfe des Satzes des Pythagoras berechnet.

14. In der folgenden Abbildung sind drei Vektoren eines betrachteten Punktes dargestellt. Die Länge jedes Vektors beträgt:
|V1| = 30 Einheiten
|V2| = 30 Einheiten
|V3| = 40 Einheiten
Die Größe der resultierenden Kraft der drei Vektoren beträgt...
A. 30 Einheiten
B. 40 Einheiten
C. 50 Einheiten
D. 90 Einheiten
E. 110 Einheiten
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
v1 = 30 Einheiten, die einen Winkel von 30o zur negativen x-Achse.
v2 = 30 Einheiten, die einen Winkel von 30o zur positiven x-Achse.
v3 = 40 Einheiten, die einen Winkel von 0o zur positiven x-Achse.
Gefragt: Resultierender Vektor
Antwort:
Berechne die Vektorkomponenten:
v1x = v1 cos 30o = (30)(0,5√3) = -15√3 (negatives Vorzeichen, da es in die gleiche Richtung wie die negative x-Achse zeigt)
v1y = v1 Sünde 30o = (30)(0,5) = 15 (positives Vorzeichen, da es in die gleiche Richtung wie die positive y-Achse zeigt)
v2x = v2 cos 30o = (30)(0,5√3) = 15√3 (positives Vorzeichen, da es in die gleiche Richtung wie die positive x-Achse zeigt)
v2y = v2 Sünde 30o = (30)(0,5) = 15 (positives Vorzeichen, da es in die gleiche Richtung wie die positive y-Achse zeigt)
v3x = v3 cos 0o = (40)(1) = 40 (positives Vorzeichen, da es in die gleiche Richtung wie die positive x-Achse zeigt)
v3y = v3 Sünde 0o = (40)(0) = 0

15. Die resultierende Kraft der drei Kräfte im untenstehenden Bild ist...
A. 0 N
B. 2 N
C. 2√3 N
D. 3 N
E. 3√3 N
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
F1 = 3 Newton bilden einen Winkel von 60o zur positiven x-Achse
F2 = 3 Newton bilden einen Winkel von 0o zur negativen x-Achse
F3 = 6 Newton bilden einen Winkel von 60o zur negativen y-Achse
Gefragt: Resultierende Kraft
Antwort:
Berechne den Komponentenvektor:
F1x = F1 cos 60o = (3)(0,5) = 1,5 N (positives Vorzeichen, da es in Richtung der positiven x-Achse liegt)
F1y = F1 Sünde 60o = (3)(0,5√3) = 1,5√3 N (positives Vorzeichen, da es in Richtung der positiven y-Achse liegt)
F2x = F2 cos 0o = (3)(1) = -3 N (negatives Vorzeichen, da es in Richtung der negativen x-Achse liegt)
F2y = F2 Sünde 0o = (3)(0) = 0
F3x = F3 cos 60o = (6)(0,5) = 3 N (positives Vorzeichen, da es in Richtung der positiven x-Achse liegt)
F3y = F3 Sünde 60o = (6)(0,5√3) = -3√3 N (negatives Vorzeichen, da es in Richtung der negativen y-Achse liegt)

16. Zwei Kraftvektoren F1 und F2 Zwei Vektoren mit den Beträgen 15 N und 9 N haben denselben Berührungspunkt und stehen in einem Winkel von 60° zueinander. Der resultierende Wert der beiden Vektoren beträgt...
A. 15 N
B. 20 N
C. 21 N
D. 24 N
E. 30 N
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Stil 1 (F1) = 15 Newton
Stil 2 (F2) = 9 Newton
Winkel (θ) = 60o
Frage: Resultierende der beiden Vektoren
Antwort:
Es gibt zwei Vektoren, die einen Winkel von 60° bilden.o sodass der resultierende Vektor mithilfe der Kosinusformel berechnet wird:

17. Die resultierende Kraft der drei Kräfte in der Abbildung an der Seite ist…
A. 24 N
B. 16 N
C. 12 N
D. 10 N
E. 4 N
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
F1 = 20 Newton, Winkel zwischen F1 und die x-Achse = 0
F2 = 20 Newton, Winkel zwischen F2 und die x-Achse = 60
F3 = 24 Newton, Winkel zwischen F3 und die x-Achse = 60
Frage: Die resultierende Kraft der drei Kräfte (F)1, F2 und F3)
Antwort:
Die Komponenten des Kraftvektors auf der x- und y-Achse
F1x = (F1)(cos 0) = (20)(1) = 20. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die positive x-Achse (nach rechts) zeigt.
F1y = (F1)(sin 0) = (20)(0) = 0
F2x = (F2)(cos 60) = (20)(0,5) = -10. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die negative x-Achse (nach links) zeigt.
F2y = (F2)(sin 60) = (20)(0,5√3) = 10√3. Positiv, da es in die gleiche Richtung wie die positive y-Achse (nach oben) zeigt.
F3x = (F3)(cos 60) = (24)(0,5) = -12. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die negative x-Achse (nach links) zeigt.
F3y = (F3)(sin 60) = (24)(0,5√3) = -12√3. Negativ, da es in die gleiche Richtung wie die negative y-Achse (nach unten) zeigt.

18. Ein Objekt bewegt sich von E nach F und landet bei G. Die untenstehende Abbildung zeigt eine Verschiebung von 10 Einheiten.



Diskussion
Punktkoordinaten E = x, y = 1, 1
Punktkoordinaten F = x, y = 9, 1
Punktkoordinaten G = x, y = 9, 7
Länge von EF = 9-1 = 8
Länge von FG = 7-1 = 6
Länge von EG =
![]()
Die richtige Antwort ist A.
19. Eine Person fährt mit dem Auto von Punkt A nach Punkt B, 30 km nördlich, dann weiter nach Punkt C, 60 km östlich, und erreicht schließlich Stadt D, 110 km südlich. Die zurückgelegte Strecke des Autos von A nach D beträgt...
A. 200 km
B. 140 km
C. 120 km
D. 100 km
Ost 80 km
Diskussion
AA' = 60 km
A'D = 110 km – 30 km = 80 km

Die richtige Antwort ist D.
20. Andi fährt mit dem Auto von Stadt A 100 km nach Norden in Richtung Stadt B, dann 60 km nach Osten in Richtung Stadt C und schließlich 20 km nach Süden in Richtung Stadt D. Die Verschiebung des Autos beträgt...
A. 10 km
B. 20 km
C. 80 km
D. 100 km
Ost 180 km
Diskussion
D'D = 60 km
AD' = 100 km – 20 km = 80 km

Die richtige Antwort ist D.
21. Beim „City Marathon Festival“ im Oktober 2014 in Jakarta gab es vier Laufkategorien: Marathon (42 km), Halbmarathon (21 km), 10-Kilometer-Lauf und 5-Kilometer-Lauf. Die Strecken waren für jede Kategorie festgelegt. Der Marathon startete am Bung-Karno-Gelora-Gebäude und endete am Monas. Ein Teilnehmer namens Andri nahm am Marathon teil und konnte, wie in Abbildung 2 dargestellt, nur die Strecke zwischen den Punkten A, B und C zurücklegen.

Wenn 1 Kästchen 1 km entspricht, dann beträgt die von Andri zurückgelegte Gesamtstrecke…
A. 26 km
B. 20 km
C. 12 km
D. 10 km
Ost 8 km
Diskussion
Länge der Unterseite = 8 km, Länge der Vorderseite = 6 km.
Nach dem Satz des Pythagoras ergibt sich: Verschiebung = R = 10 km
Die richtige Antwort ist D.
22. Eine Person fährt mit dem Auto von Punkt A nach Punkt B, 30 km nördlich, dann weiter nach Punkt C, 60 km östlich, und erreicht schließlich Stadt D, 110 km südlich. Die zurückgelegte Strecke des Autos von A nach D beträgt...
A. 200 km
B. 140 km
C. 120 km
D. 100 km
Ost 80 km
Diskussion
AA' = 60 km
A'D = 110 km – 30 km = 80 km

Die richtige Antwort ist D.
23. Andi fährt mit dem Auto von Stadt A 100 km nach Norden in Richtung Stadt B, dann 60 km nach Osten in Richtung Stadt C und schließlich 20 km nach Süden in Richtung Stadt D. Die Verschiebung des Autos beträgt...
A. 10 km
B. 20 km
C. 80 km
D. 100 km
Ost 180 km
Diskussion
D'D = 60 km
AD' = 100 km – 20 km = 80 km

Die richtige Antwort ist D.
Einheitsvektor
24. Nationale Prüfungsfragen 2000/2001
Ein Objekt, das sich ursprünglich am Referenzpunkt befand, bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v = (2i − 1,5h) ms-1Nach einer Bewegungsdauer von 4 Sekunden hat das Objekt eine Strecke von … zurückgelegt.
A. 2 m
B. 10 m
C. 12 m
D. 14 m
O. 25 m
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Geschwindigkeit in horizontaler Richtung (vx) = 2 m/s
Geschwindigkeit in vertikaler Richtung (vy) = 1,5 m/s
Zeitintervall (t) = 4 Sekunden
Gefragt: Verschiebung von Objekten
Antwort:
Berechnen Sie die resultierende Geschwindigkeit des Objekts (v):

25. Nationale Prüfungsfragen 2007/2008 P4 Nr. 3
Vektor F1 = 14 N und F2 = 10 N wird wie in der Abbildung gezeigt in ein kartesisches Koordinatensystem eingetragen. Der resultierende Vektor, ausgedrückt in Einheitsvektoren R = i + j, ist….
A. 7i + 10√3 j
B. 7i + 10j
C. 3i + 7√3 j
D. 3i + 10j
E. 3i + 7j
Diskussion
Berechnung des Komponentenvektors:
F1x = (F1)(cos 60o) = (14)(0,5) = -7 N (negatives Vorzeichen, da es in negativer x-Richtung liegt)
F1y = (F1)(sin 60o) = (14)(0,5√3) = 7√3 N (positives Vorzeichen, da es in positiver y-Richtung liegt)
F2x = 10 N
F2y = 0
Berechnung des resultierenden Komponentenvektors:
Fx = F1x + F2x + F3x = -7 + 10 = 3 N
Fy = F1y + F2y + F3y = 7√3 + 0 = 7√3 N
Der resultierende Vektor, ausgedrückt in Einheitsvektoren:
R = 3 i + 7√3 j
Die richtige Antwort ist C.
Fragequelle:
Physikfragen für die nationale Prüfung an weiterführenden Schulen/Berufsschulen
Vektorfragen
1. Zwei Kräfte stehen senkrecht zueinander, ihre jeweiligen Beträge betragen 5 N und 12 N. Der Betrag der resultierenden Kraft beträgt … (Antwort: 13 N)
2. Wenn die Länge des Vektors B 10 Einheiten beträgt, bildet er einen Winkel von 60°.o bei positiver x-Achse beträgt die Länge des Vektors in x- und y-Richtung … (Antwort: Bx = 5 , By = 5√3 )
3. Zwei Kraftvektoren F1 und F2 Die beiden Vektoren haben jeweils eine Stärke von 3 N und 4 N, berühren sich im selben Punkt und werden von einem Winkel von 60° begrenzt. Der resultierende Wert der beiden Vektoren beträgt... (Antwort: F = √37 N)
4.v.1 = 50 Einheiten und v2 = 50 Einheiten. Wie groß ist der resultierende Vektor?

(Antwort: v = 50√2 Einheiten)
5. Ein Kind geht 80 Meter geradeaus nach Norden, dann 80 Meter nach Osten und anschließend 20 Meter nach Süden. Die vom Kind zurückgelegte Strecke von seinem Ausgangspunkt beträgt …
(Antwort: 100 Meter, nach Nordosten)
6. Die resultierende Kraft der drei Kräfte im untenstehenden Bild ist...
(Antwort: 6 N)