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Gleichgewicht und Kräftepaare

30 Übungen zum Kräftegleichgewicht — hier trainierst du zu entscheiden, ob sich Kräfte wirklich aufheben oder nur so aussehen.

Dein Fortschritt:
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Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Film eines Skaters
AFB II

Untersuche den Film eines Skaters im Weg-Zeit-Diagramm. Spule zu den gefragten Momenten und überlege jedes Mal, ob die resultierende Kraft null ist: Bei gleichbleibender Geschwindigkeit herrscht Gleichgewicht, bei einer Änderung der Geschwindigkeit bleibt eine Kraft übrig.

Spule mit dem Zeitschieber, den Knöpfen −/+ oder direkt im Diagramm zum gefragten Moment; ▶ spielt den Film ab. Im Diagramm: ←/→ spulen, Enter prüft.

Zwischen 2 s und 6 s ist der Graph eine Gerade, der Skater legt gleich viel Weg pro Sekunde zurück: gleichförmig, also Gleichgewicht. Bei 2 s knickt der Graph ab, die Geschwindigkeit ändert sich, es bleibt eine resultierende Kraft. Ab 6 s steht er, das ist wieder Gleichgewicht. Typischer Fehler: „bewegt sich“ mit „F res ≠ 0 N“ gleichzusetzen.
Gerade im Weg-Zeit-Diagramm: gleichbleibende Geschwindigkeit. Ein Knick: Die Geschwindigkeit ändert sich.
Gleichgewicht: waagerechte oder geradlinig ansteigende Abschnitte, Änderung: der Knick bei 2 s.
A2
Fehlersuche im Schulheft
AFB II

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Am häufigsten steht Zeile 6 so im Heft: Entgegengesetzt gerichtete Kräfte werden addiert statt abgezogen. Fast genauso oft folgt Zeile 2 — das Wechselwirkungspaar wird für ein Gleichgewicht gehalten, obwohl seine beiden Kräfte an zwei Körpern angreifen.
A3
Seil für den Ring
AFB III

Entwickle die Lösung: Ein Ring wird mit 12 N nach rechts und 35 N nach oben gezogen und soll in Ruhe bleiben. Gib die Beträge der Anteile und den Betrag des dritten Seils an.

Trage alle Werte ein. Enter prüft alle Felder auf einmal.
Das dritte Seil muss beide Zugkräfte ausgleichen: 12 N nach links und 35 N nach unten. Sein Betrag folgt aus dem Satz des Pythagoras: √(12² + 35²) N = √1369 N = 37 N. Typischer Fehler: 12 N + 35 N = 47 N zu addieren.
Das dritte Seil gleicht beide Kräfte in ihren Richtungen aus; die Beträge der Anteile sind dieselben.
12 N nach links, 35 N nach unten; √(144 + 1225) = 37.