Hebelarmlänge, Drehmoment und Kraft eines Schraubendrehers berechnen

Erste Frage Aufrufe: 606     Aktiv: 14.11.2022 um 20:40

0

Hallo! 

Also bei meiner Aufgabe setzt ein Schraubenschlüssel an einer Schraube an, wobei das Bezugssystem so gewählt ist, dass die Schraubenachse auf der Y-Achse und der Schraubenkopf im Koordinatenursprung liegt. 

Mit einer Kraft F(Vektor)= (3N,1N,5N) greift der Schlüssel am Punkt r=(15cm,0cm,8cm). 

  

Die Fragen dazu lauten wie folgt:

a) Wie lang ist der Hebelarm? 

b) Was ist das ausgeübte Drehmoment M? 

c) Welcher Anteil vom Drehmoment wird in die Rotation der Schraube umgesetzt, welcher Teil durch die starre Drehachse kompensiert? 

d) Berechnen Sie das Drehmoment M bei gleichbleibender Kraft, aber der Hebelarm r wird auf 34 cm verlängert. 

 
-->
Mein Problem ist nun, dass ich mir teils nicht ganz sicher bin wie ich hier mit den Vektoren rechnen soll und teils auch einfach recht komische Zahlen raus habe.  

  

Ansätze:

Also bei a) bin ich mir nicht ganz sicher wie ich nun auf die Länge des Hebelarms kommen soll. Meine einzige Idee hierzu wäre lediglich
den Betrag von r auszurechnen. Dann käme ich auf eine Länge von 15 cm, aber wäre dies der richtige Ansatz?
 

  

Bei b) habe ich für M das Kreuzprodukt von F und r gebildet, also Fxr=M. ich hätte dann den Vektor M=(0.45,0,0.15) und wenn man den Betrag davon bildet für M=0,47.  

  

Aber beide Lösungswege erscheinen mir als zu einfach/ nicht richtig. 

  

Bei c) und d) habe ich leider keine richtigen Ansätze, da alle Formeln die ich habe nicht wirklich passen. 

  

Ich wäre sehr dankbar für eure Hilfe!

Diese Frage melden
gefragt

Punkte: 12

 
Kommentar schreiben
1 Antwort
0
Bei a) muß man die Länge des Vektors \(\vec{r}\) berechnen. Das ist Betrag des Vektors. Das gibt 17 cm.
Weiterhin ist das Drehmoment nicht Fxr sondertn \(\vec{r} \times \vec{F} \). Du mußt ein Kreuzprodukt berechnen!
c) Das berechnete Drehmoment liegt nicht auf der y-Achse, daher ist nur die entsprechende Komponente in Richtung der y-Achse wirksam.
d) Hier mußt Du die Komponenten von \(\vec{r}\) entsprechend der neuen Länge berechnen.

Übrigens, solltest Du mit der Vektorrechnung Probleme haben, auf meinem youTube Kanal gibt es zu diesem Thema einig Videos. Siehe Beispiel.
Diese Antwort melden
geantwortet

Punkte: 760

Vorgeschlagene Videos
 

Kommentar schreiben