Vektoraddition

[Alter Lateiner (Gast)]

Hallo Forum, habe beim Feinkost Albrecht so ein Lernkartenset gesehen. 
Schon die erste Karte hat einen Fehler. Ich meine, sind mehrere 
Federwaagen in Reihe "geschaltet" so zeigen alle die gleiche Kraft an. 
Ist ein elementares Axiom der Mechanik. Die armen Kinder...

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Alter Lateiner schrieb:
> Die armen Kinder...
Au weia...

Bestenfalls wenn beide losen Waagen zusammen parallel an der 
"angeschraubten" Waage ziehen addieren sich die Kräfte.

[Johann L. (gjlayde)]

Vielleicht ist die Karte aus dem Kurtiversum gepurzelt?

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Da steht ja schon aufgedruckt, dass die Karte in die Wertstofftonne 
gehört.

[Denis N. (denis_n)]

Und nun folgt der experimentelle Beweis... Siehe Foto.

Ich habe versucht den obigen Aufbau zu rekonstruieren. Der TO hat schon 
Recht! Meine Federn sind mit der Theorie nicht einverstanden ;)

Skalenteilungen sind in der veralteten Einheit pond angegeben, da die 
Federn aus den 1960er Jahren stammen. 900 p entsprechen ca. 9 N.

[Bernd T. (bastelmensch)]

Alter Lateiner schrieb:
> Hallo Forum, habe beim Feinkost Albrecht so ein Lernkartenset gesehen.
> Schon die erste Karte hat einen Fehler. Ich meine, sind mehrere
> Federwaagen in Reihe "geschaltet" so zeigen alle die gleiche Kraft an.
> Ist ein elementares Axiom der Mechanik. Die armen Kinder...

Aua!

[Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish)]

Würdest Du bitte jede Woche so eine Karte einstellen?
Damit wir hier noch was lernen?

;)

[Joe G. (feinmechaniker)]

Marcus H. schrieb:
> Damit wir hier noch was lernen?

Dafür gibt es sogar prima "Lernseiten" ;-)
https://home.zhaw.ch/~maur/Horror/

[Gustl B. (-gb-)]

Wo ist jetzt das Problem? Wären die Kraftmesser nicht in Reihe sondern 
parallel, also jeweils ein festes Ende dann würden die Beiden auch die 
Hälfte anzeigen. Das ist wie beim Strom.

Hier ein Bildchen:
http://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/kraft1_kraftaddition_gru.gif

Das ist wie auch beim Seilziehen mit mehreren Personen. Es wird quasi 
parallel gezogen weil jede einzelne Person auf dem Boden steht. Und 
dadurch addieren sich die Kräfte.

So wie hier im Thread wird aber nicht parallel gezogen sondern nur am 
Ende eines Kraftmessers, also zeigen die auch die gleiche Kraft an.

Man kann dazu auch auch sagen, dass sich die Gesamtkraft, in dieser 
Reihenschaltung auf die 3 einzelnen Kraftmesser aufteilt. Haben diese 
die gleiche Federhärte so zeigt jeder den gleichen Wert an. Wie also bei 
Spannung und 3 gleichen Widerständen. Man betrachtet nur die Kraft 
zwischen den beiden Angriffspunken links und rechts als 
Potentialdifferenz. Wie rum, also in welcher Orientierung ein 
Kraftmesser hängt hat keinen Einfluss.

[Joe G. (feinmechaniker)]

Gustl B. schrieb:
> Man kann dazu auch auch sagen, dass sich die Gesamtkraft, in dieser
> Reihenschaltung auf die 3 einzelnen Kraftmesser aufteilt.

nö

[Gustl B. (-gb-)]

Aha und wieso nicht? Die Kraft ist ja zwischen den beiden Enden an denen 
gezogen wird. Für die Kraftmesser ist sogar egal ob an beiden gezogen 
wird oder nur an einem und das andere fest ist. Und dann sind das 3 
Kraftmesser in Reihe.

[Joe G. (feinmechaniker)]

Gustl B. schrieb:
> Aha und wieso nicht?

Nö, weil:
1. Kräfte bei einer Reihenschaltung sich nicht aufteilen sondern in 
jedem Element immer gleich sind.
2. Dein Bild im Link nicht der Aufgabe beim Feinkost Albrecht 
entspricht.

[Joachim B. (jar)]

Gustl B. schrieb:
> Haben diese
> die gleiche Federhärte so zeigt jeder den gleichen Wert an.

auch wenn sie ungleiche Federhärten (ungleiche R Reihenschaltung durch 
alle fliesst derselbe Strom) hätten würden sie das Gleiche anzeigen.

1 Nm ist ein Nm auf jeder Federwaage

[Gustl B. (-gb-)]

@Joe G.
1. Richtig, das war ein Fehler von mir.
2. Das Bild hatte ich mit Absicht gewählt, weil es zeigt, dass sich die 
Kräfte addieren wenn sie parallel wirken. Also wenn an mehreren Enden 
gezogen wird.

@Joachim B.
Mein Fehler, haben die Länge der Feder mit dem angezeigten Wert 
verwechselt. Die mit anderer Härte haben dann natürlich auch eine andere 
Skala und zeigen so bei anderer Auslenkung trotzdem den gleichen Wert 
an.

[Michael B. (alter_mann)]

Joachim B. schrieb:
> 1 Nm ist ein Nm auf jeder Federwaage

Eine Federwaage zeigt aber niemals Nm an.
Man könnte sie natürlich darauf eichen, um die in der Feder gespeicherte 
Energie anzuzeigen. Aber wozu soll das dienen?

[Joachim B. (jar)]

Michael B. schrieb:
> Eine Federwaage zeigt aber niemals Nm an

OK nur N? (ist zu lange her und ohne irgend ein (Erd)Beschleunigung 
zieht auch keiner an der Feder)

jedenfalls wie oft zu lesen kg wäre falsch, denn soweit ich das gelernt 
hatte ist kg eine Masse und keine Kraft.

[Joe G. (feinmechaniker)]

Ich würde mal behaupten, dass eine Federwaage immer eine Wegdifferenz 
(Weg) anzeigt.
Mit Kenntnis der der Federsteifigkeit kann der Weg dann in eine Kraft 
umgerechnet werden. Ist die Federsteifigkeit konstant, ergibt es sogar 
eine lineare Skala. Setzt man am Messort eine konstante 
Gravitationsfeldstärke voraus, dann kann die Skala des Federwegs auch in 
eine (schwere) Masse umgerechnet werden. Ersetzt man die Schraubenfeder 
durch eine Torsionsfeder, so kann der Federweg (korrekt ein 
Torsionswinkel, skaliert durch eine Bogenlänge) auch in ein 
Torsionsmoment umgerechnet werden. Somit hätten wir sogar die Einheit Nm 
;-)

[Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish)]

Michael B. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> 1 Nm ist ein Nm auf jeder Federwaage
>
> Eine Federwaage zeigt aber niemals Nm an.
> Man könnte sie natürlich darauf eichen, um die in der Feder gespeicherte
> Energie anzuzeigen. Aber wozu soll das dienen?

MpN -> Meter pro Newton ;)