In diesem Artikel wird erklärt, was Winkelkräfte sind. Darüber hinaus finden Sie einige Beispiele für diese Art von Kräften und wie die resultierende Kraft aus zwei Winkelkräften berechnet wird.
Was sind Winkelkräfte?
Winkelkräfte sind Kräfte, die auf denselben Punkt wirken und einen Winkel bilden. Daher bilden auch die Richtungen zweier Winkelkräfte einen Winkel.
Wenn in der Physik zwei oder mehr Winkelkräfte auf einen Körper wirken, spricht man von einem Winkelkraftsystem .
Per Definition wirken also zwei Winkelkräfte gleichzeitig gleichermaßen gleichzeitig. Zwei Winkelkräfte können jedoch niemals parallel oder kollinear sein.
➤ Siehe: Definition paralleler Kräfte
➤ Siehe: Definition kollinearer Kräfte
Beispiele für Winkelkräfte
Damit Sie die Bedeutung von Winkelkräften besser verstehen, finden Sie im Folgenden zwei Beispiele aus der Praxis für diese Art von Kräften.
Ein Beispiel für Winkelkräfte ist ein Objekt, das von mehreren Kabeln an der Decke gehalten wird. Wenn die Kabel nicht parallel verlaufen, haben die auf das Objekt wirkenden Kräfte einen gewissen Winkel und sind daher winkelförmig.
Ein weiteres Beispiel für Winkelkräfte ist, wenn ein Objekt mithilfe einer Rolle eine Rampe hinaufgezogen wird. Im unten gezeigten Fall können Sie sehen, wie mehrere Kräfte auf das Objekt wirken und beispielsweise die von der Saite ausgeübte Spannung (T) und die Normalkraft (N 1 ) winkelig sind.
Aus Winkelkräften resultierende Kraft
Ein System von Winkelkräften kann durch eine resultierende Kraft ersetzt werden . Auf diese Weise wird das System vereinfacht, da es statt zwei (oder mehr) Kräften nur eine Kraft im System gibt.
Wenn die beiden Winkelkräfte einen Winkel von 90° bilden, lässt sich der Modul der resultierenden Kraft leicht berechnen, indem man einfach die folgende Formel anwendet:
Wenn wir beispielsweise wissen, dass zwei Kräfte von 4 N und 3 N senkrecht zueinander stehen, beträgt die Größe der resultierenden Kraft:
![\begin{aligned}\begin{vmatrix} F \end{vmatrix}&=\sqrt{4^2+3^2}\\[2ex] &=\sqrt{16+9}\\[2ex ]&=\sqrt{25}\\[2ex] & = 5 \ N\end{aligned}](https://physigeek.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-5d9003703210eeb03b999fb558a1552b_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Wenn die beiden Kräfte jedoch einen anderen Winkel als 90° bilden, ist es schwieriger, die resultierende Kraft zu bestimmen. Alle möglichen Fälle können Sie im folgenden Artikel erklärt sehen: