Teilchen im zweidimensionalen Gleichgewicht – Anwendungsprobleme und Lösungen des ersten Newtonschen Gesetzes

1. Ermitteln Sie die Zugkräfte T 1 , T 2 und T 3 . Vernachlässigen Sie die Masse des Seils.

Teilchen im zweidimensionalen Gleichgewicht – Anwendungsprobleme und Lösungen des ersten Newtonschen Gesetzes 1

Lösung

Teilchen im zweidimensionalen Gleichgewicht – Anwendungsprobleme und Lösungen des ersten Newtonschen Gesetzes 2

(a) Freikörperdiagramm des Objekts (b) Freikörperdiagramm der Schnur

Wende das erste Newtonsche Gesetz auf das Objekt an:

ΣF y = 0

T 1 – w = 0

T 1 = w = mg

T 1 = (5 kg)(9.8 m/s 2 )

T 1 = 49 kg m/s 2

T 1 = 49 N

Wende das erste Newtonsche Gesetz auf die Schnur an:

∑ F x = 0

T 3x – T 2x = 0

T 3 cos 30 o – T 2 cos 40 o = 0

0.87 T 3 – 0.77 T 2 = 0

0.87 T 3 = 0.77 T 2

T₂ = 0.87 T₃ / 0.77 = 1.1 T₃ ———- Gleichung 1

[irp]

-

∑ F y = 0

T 3y + T 2y – T 1y = 0

T 3 sin 30 o + T 2 sin 40 o – T 1 = 0

0.5 T 3 + 0.64 T 2 – 49 N = 0 ———- Gleichung 2

Einsetzen von T 2 in Gleichung 2 in die Gleichung 2 :

0.5 T 3 + 0.64 (1.1 T 3 ) – 49 N = 0

0.5 T 3 + 0.70 T 3 – 49 = 0

1.2 T 3 – 49 = 0

1.2 T 3 = 49

T 3 = 49 / 1.2

T 3 = 41 N

---

T 2 = 1.1 T 3

T 2 = (1.1)(40.8 N)

T 2 = 45 N

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  1. Teilchen im eindimensionalen Gleichgewicht
  2. Teilchen im zweidimensionalen Gleichgewicht
  3. Gleichgewicht von Körpern, die durch Seile und Rollen verbunden sind
  4. Gleichgewicht von Körpern auf einer schiefen Ebene

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