Kraftübertragung richtig berechnen - Einstellungstest-Aufgaben Technik


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Kraftübertragung richtig berechnen - Einstellungstest-Aufgaben Technik

Die Berechnung der Kraftübertragung ist nicht immer einfach und stellt vor einige Herausforderungen. Nicht nur das logische Denken, sondern auch die mathematischen Faktoren spielen in der Lösung der Aufgaben eine primäre Rolle. Wer übt, kann sich die Formeln leicht einprägen und wird die Kraftübertragung in Zukunft schnell und ohne Schwierigkeiten berechnen können. 

Häufige Fragen zur Kraftübertragung

  1. Was ist die Kraftübertragung?
  2. Welche Formen der Kraftübertragung gibt es?
  3. Was bedeutet automatische Kraftübertragung?
  4. Wie werden Kraftübertragung-, Zahnrad-Aufgaben gelöst?
  5. Wie funktioniert die Kraftübertragung beim Fahrrad?
  6. Welche Bücher zu diesem Thema gibt es?

Was ist die Kraftübertragung?

Lt. dem Duden ist mit der Kraftübertragung, also dem Übertragen von Kraft, der physikalische Vorgang gemeint, um beispielsweise ein Drehmoment von einem Bauteil zum anderen Bauteil einer Maschine zu übertragen. Kenntnisse zur Mathematik und Physik stehen dabei in einem direkten Zusammenhang und bauen aufeinander auf. Um die Formeln zur Kraftübertragung richtig anzuwenden und die physikalischen Aufgaben lösen zu können, ist ein gewisses Verständnis für Mathematik vorausgesetzt. Aber auch der umgekehrte Fall stellt oftmals vor ein Problem, sodass sich mathematische Formeln und physikalische Aufgaben oftmals miteinander verbinden und sich gegenseitig als Bedingung haben. 

Welche Formen der Kraftübertragung gibt es?

Eine der beliebtesten und bekanntesten Formen der Kraftübertragung ist das Zahnrad. Dieses findet beispielsweise in Fahrrädern und in Autos (mit Automatik- und Schaltgetriebe) Anwendung. Neben dieser mechanischen Form der Kraftübertragung wird die elektrische Kraftübertragung besonders häufig angewandt. Beispiele dafür sind Elektromotoren, die aus Strom mechanische Energie erzeugen. Bei hydraulischer Kraftübertragung wird für den Antrieb Flüssigkeit verwendet, bei pneumatischen Kraftübertragung dient Druckluft für den Antrieb. Eine ganz andere Form ist die statische Kraftübertragung. Hier geht es nicht um den Antrieb, sondern um einen ausgeglichenen Zustand im technischen System, bei dem die Kraft optimaler weise gleich “null” ergibt.

Was bedeutet automatische Kraftübertragung?

Mit Zusammenhang mit der Führerscheinprüfung kann schon mal eine Frage nach der “automatischen Kraftübertragung” gestellt werden. In diesem Zusammenhang ist von einem automatischen Schaltgetriebe die Rede, dh. ein manuelles Schalten während der Fahrt ist nicht mehr nötig.

Wie werden Kraftübertragung-, Zahnrad-Aufgaben gelöst?

Es gibt eine Vielfalt verschiedener Aufgaben online, mit denen man die Berechnung der Kraftübertragung üben und die dazu genutzten Formeln verinnerlichen kann. Um die Aufgabenstellung zu vereinfachen und das Ergebnis im Anschluss überprüfen zu können, sind alle Aufgaben zur Kraftübertragung mit Lösungen verzeichnet und machen es möglich, die Anwendung der Formeln auf ihre Richtigkeit zu kontrollieren und sich in der Berechnung der Kraftübertragung nicht primär auf das richtige Ergebnis zu verlassen. Logisches Denken wird in der Verwendung der Formeln geübt und führt dazu, dass zukünftige Aufgaben in diesem Bereich nicht mehr zum Problem werden und das Ergebnis eher erraten als errechnen lassen. Schon nach kurzer Übungszeit stellt man schnell fest, dass die Aufgaben zur Kraftübertragung das Verständnis zu den Formeln erhöhen und sich als wichtiger Faktor in der Schule, Berufsschule, aber auch im späteren Leben und im Studium erweisen. Um sein logisches Denken und das Verständnis für Physik zu schulen, sollte man die Aufgaben zur Kraftübertragung regelmäßig lösen und sich immer neue Schwierigkeiten heraussuchen. Die Vielfalt der Aufgaben, sowie die unterschiedlichen Methoden zur Anwendung der Formeln gehen zeitnah in Fleisch und Blut über, wodurch die Berechnung der Kraftübertragung zu einer einfachen Aufgabenstellung wird. Online Übungen sind eine Chance für Schüler und Studenten, die Physik zu verinnerlichen und durch verschiedene Aufgaben einen Weg zu ebnen, in der Berechnung der Kraftübertragung nicht länger ein unlösbares Rätsel aus Formeln, Zahlen und schwierigen Wegen im Rechnen zu sehen.

Hier geht es direkt zu den Übungsaufgaben zum Thema Zahnrad.

Wie funktioniert die Kraftübertragung beim Fahrrad?

Bei den heutigen Fahrrädern hat sich die Kettenschaltung durchgesetzt. Dabei drehen sich die Kettenblätter mit den Pedalen mit. Diese Drehbewegung wird an die hinteren Kettenblätter, dem Ritzelpaket, übertragen und so das hintere Rad bewegt. Diese Drehbewegung führt dazu dass sich das gesamte Rad bewegt und wir vorwärts kommen.

Welche Bücher zum Thema Kraftübertragung gibt es?

Im September 2013 ist das Buch “Fahrwerkhandbuch: Grundlagen · Fahrdynamik · Komponenten · Systeme · Mechatronik · Perspektiven (ATZ/MTZ-Fachbuch)” erschienen, welches die Grundlagen der Antriebstechnik vermittelt. Besonders für angehende Mechatroniker ist dieses Buch ein muss.

FrageAnzahl
Was versteht man unter der Masse eines Körpers?

Häufigkeit der Antworten:
Gibt die Häufigkeit des Körpers an. (3.61%), Ist gleichzusetzen mit Gewicht eines Körpers. (39.02%), Maß für die Trägheit eines Körpers. (34.95%) richtig, Das Volumen eines Körpers. (22.43%)
1525
Weshalb ist die Gewichtskraft eines Körpers nicht überall gleich?

Häufigkeit der Antworten:
Stimmt nicht, die Gewichtskraft bleibt immer gleich. (15.47%), Die Anziehungskraft ist an verschiedenen Orten unterschiedlich groß. (63.13%) richtig, Weil sich die Masse des Körpers verändert. (12.63%), Weil das Gewicht abhängig von der Druckluft ist. (8.77%)
18239
An einem Leitungsmast ziehen die Drähte horizontal nach Westen mit 750 N und horizontal nach Norden mit 1100 N. Bestimmen Sie den Betrag der Resultierenden.

Häufigkeit der Antworten:
Die Kraft beträgt 1331 N (45.52%) richtig, Die Kraft beträgt 1133 N (27.45%), Die Kraft beträgt 3113 N (16.44%), Die Kraft beträgt 1131 N (10.59%)
15295
Wie verändert sich die Anzeige auf der Körperwaage, wenn man beim Wiegen schwungvoll in die Knie geht?

Häufigkeit der Antworten:
Die Waage zeigt zunächst ein kleineres Gewicht an. (34.98%) richtig, Die Waage zeigt zunächst ein größeres Gewicht an. (48.64%), Die Kniebeuge haben keinen Einfluss auf die Anzeige. (8.6%), Das Körpergewicht verändert sich und somit zeigt die Waage mehr Gewicht an. (7.78%)
21238
Wie weit wird eine Schraubenfeder (D = 64 N/m) ausgedehnt, wenn an ihr Kräfte von 48 N angreifen?

Häufigkeit der Antworten:
1,25 m (16.98%), 0,48 m (30.91%), 0,64 m (20.36%), 0,75 m (31.75%) richtig
162262
An einer Kranvorrichtung hängt ein Gewicht von 5N. Der Kranausleger ist beweglich gelagert (d.h. Winkel a ist variabel). Das tragende Seil vor der Rolle hat eine Länge b von 30cm. Nach der Rolle ist das Seil c 10cm lang. Frage: Was passiert, wenn man den Winkel a auf 45° einstellt und dann das Gewicht frei hängen lässt?
An einer Kranvorrichtung hängt ein Gewicht von 5N. Der Kranausleger ist beweglich gelagert (d.h. Winkel a ist variabel). Das tragende Seil vor der Rolle hat eine Länge b von 30cm. Nach der Rolle ist das Seil c 10cm lang. Frage: Was passiert, wenn man den Winkel a auf 45° einstellt und dann das Gewicht frei hängen lässt?
Häufigkeit der Antworten:
Der Ausleger klappt nach oben weg. (20.38%), Der Ausleger bewegt sich nicht. (44.74%) richtig, Der Ausleger klappt nach unten weg. (24.83%), Der Ausleger fällt auf den Boden. (10.05%)
4338
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet?
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet?
Häufigkeit der Antworten:
A und B. (9.17%), A und C. (8.67%), Nur B. (11.85%), Nur C. (70.31%) richtig
58087
Was versteht man unter der Gewichtskraft eines Körpers?

Häufigkeit der Antworten:
Kraft, mit der die Masse des Körpers auf einen anderen Körper einwirkt. (29.32%), Die Körpermaße mal die Körperdichte. (10.42%), Die Muskelmaße im Verhältnis zum Fettanteil des Körpers. (5.28%), Maß für die Kraft, mit der ein Körper von der Erde angezogen wird. (54.98%) richtig
23136
Ein Hammer der Masse 500 g schlägt waagerecht mit 4,0 ms-1 auf einen Nagel. Dieser gibt 2 cm nach. Wie groß ist die mittlere Kraft des Hammers?

Häufigkeit der Antworten:
200 N (45.18%) richtig, 300 N (22.1%), 400 N (18.47%), 500 N (14.25%)
3298
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet? (ZR3)
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet? (ZR3)
Häufigkeit der Antworten:
A und B. (8.24%), A und C. (78.19%) richtig, Nur A. (6.51%), Nur B. (7.06%)
55021
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet? (ZR1)
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet? (ZR1)
Häufigkeit der Antworten:
A und B. (10.67%), Nur B. (12.47%), Nur C. (72.68%) richtig, Nur A. (4.17%)
131582
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet? (ZR4)
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet? (ZR4)
Häufigkeit der Antworten:
A und B. (9%), A und C. (12.78%), Nur B. (12.83%), Nur C. (65.39%) richtig
47044
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet? (ZR2)
Welche Drehrichtung ist bei diesen Zahnrädern richtig eingezeichnet? (ZR2)
Häufigkeit der Antworten:
A und B. (8.89%), Nur A. (6.24%), Nur B. (72.78%) richtig, Nur C. (12.09%)
57819


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