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Gleichgewicht und Kräftepaare

Hantel, Aufzug, Schaukel, Fahrrad und Wasserski: fünf Sachaufgaben, in denen du Kräftegleichgewichte erkennst, gesuchte Kräfte bestimmst und Wechselwirkungskräfte abgrenzt.

1

Die Hantel über dem Kopf

AFB

Gewichtheberin Lea hat ihre Hantel nach oben gestoßen und hält sie nun drei Sekunden lang völlig ruhig über dem Kopf. M1 zeigt, woraus die Hantel besteht. Rechne mit \(g = 9{,}81\ \tfrac{\mathrm{N}}{\mathrm{kg}}\).

M1Teile der Hantel
TeilAnzahlMasse je Stück
Hantelstange120 kg
große Scheibe220 kg
kleine Scheibe210 kg
  1. Entnimm M1 die Gesamtmasse der Hantel.
  2. Nenne die beiden Kräfte, die an der Hantel angreifen, mit ihrer Richtung.
  3. Berechne die Gewichtskraft der Hantel.
  4. Gib Betrag und Richtung der Kraft an, mit der Leas Hände die Hantel halten.
2

Die Fahrt im Aufzug

AFB
3

Die Schaukel wird festgehalten

AFB
4

Mit dem Fahrrad bei gleichem Tempo

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5

Der Wasserskiläufer hinter dem Boot

AFB