Auch in:Kräftegleichgewicht

Krafttisch: bring den Ring ins Gleichgewicht

Ein Simulationsspiel zum Lernen. Füge eine Schnur hinzu, sodass die Vektorsumme aller Kräfte null ist.

VektorsummeGleichgewicht

KRAFTTISCH / DRAUFSICHT

Zwei Schnüre

Bereit
Aktiviere JavaScript, um an den Schnüren zu ziehen. Anleitung und Rechenbeispiel bleiben lesbar.
Gegebene KräfteDeine KraftResultierende Kraft ΣF (×3 gezeichnet)Spitze-an-Ende-Hilfe
VektorsummeΣF = ?

Zeit

0.000 s

t

Summe der Beträge

0.00 N

ein Skalar: Er sagt nicht, ob sich der Ring bewegt

Σ|Fᵢ|

Resultierende Kraft ΣF

? N

Wird beim Loslassen gezeigt

ΣF = (Fₓ, F_y)

Betrag der Resultierenden

? N

Wird beim Loslassen gezeigt

|ΣF|

Verschiebung des Rings

0.0 mm

|Δr| = ½ a t²

Bring den Ring ins Gleichgewicht

Wähle Betrag und Richtung deiner Schnur so, dass sie die andere Kraft aufhebt. Lass dann den Ring los.

Mach die Vektorsumme null.

Missionspunkte—

Ein Ring im Gleichgewicht bringt 100 Punkte, dazu 30 ohne Hilfe und 20 beim ersten Versuch.

✓ Im Gleichgewicht◎ Ohne Hilfe★ Erster Versuch

So spielst du den Krafttisch

  1. Wähle einen Tisch und lies Kraft und Winkel jeder Schnur ab.
  2. Zerlege jede Kraft in Komponenten: Fₓ = F cos θ und F_y = F sin θ.
  3. Stelle deine Schnur so ein, dass ihre Komponenten die Summe der anderen aufheben.
  4. Lass den Ring los. Er bleibt nur liegen, wenn die Vektorsumme (fast) null ist.

Kräfte als Vektoren addieren

Kräfte sind Vektoren: Sie addieren sich Spitze an Ende, nicht durch Addieren ihrer Beträge. Die Summe der Beträge Σ|F| ist ein Skalar und sagt nie, ob sich der Ring bewegt. Nur die Vektorsumme ΣF zählt: Ist sie null, ist der Ring im Gleichgewicht. Der Betrag einer Summe ist nie größer als die Summe der Beträge.

Ein Modell zum Lernen

Der Ring hat eine Masse von 0,2 kg und liegt auf dem Tisch. Die Haftreibung hält ihn, solange die resultierende Schnurkraft höchstens 0,05 N beträgt; darüber rutscht er gegen 0,04 N Gleitreibung, bis er den Anschlagstift 4 cm von der Mitte erreicht. Die Schnurrichtungen gelten auf dieser kurzen Strecke als konstant. Die Wiedergabe läuft 10-mal langsamer als in Echtzeit.

Beim Sprachwechsel bleiben Tisch, Schnur und Hilfe-Einstellung erhalten.