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[quote="Mathefix"][quote="Myon"][quote="EngineeringStudent99"]und zwar ist mir nicht ganz klar, warum beide Ansätze =0 sind und nicht m * a. Würde das nicht heißen, dass der Kolben in Ruhe verharrt?[/quote] Dass die horizontalen Komponenten sich zu null addieren, ist klar, da in dieser Richtung keine Beschleunigung auftritt. Im vertikalen Fall ist dies aber tatsächlich nicht der Fall. Falls die Kräfte am Kolben angreifen, wurde damit implizit die Masse des Kolbens vernachlässigt - was wahrscheinlich angesichts der grossen Massen und Trägheitsmomente, die an der Kurbelwelle hängen, auch vernünftig ist.[/quote] Durch oszillierenden Massen z. Bsp. Pleuel treten auch horizomtale Massenkräfte auf.[/quote]
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<table border="0" cellpadding="3" cellspacing="1" width="100%" class="forumline"> <tr> <th class="thCornerL" width="22%" height="26">Autor</th> <th class="thCornerR">Nachricht</th> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>EngineeringStudent99</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 03. Jun 2019 11:29<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">Danke für die informativen Antworten!</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Mathefix</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 03. Jun 2019 08:39<span class="gen"> </span> Titel: Re: Kräftegleichgewicht im Hubkolbenmotor</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>EngineeringStudent99 hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"> <br />Danke für eure Antworten! Heißt das dann, dass das = 0 durch die Kräftezerlegung, oder durch die Vernachlässigung der Kolbenmasse zustandekommt? Ersteres scheint mir im Moment logischer, da wenn man den Kolben in einem abgeschlossenen System als starren Körper betrachtet, müsste er sich bei einer resultierenden Kraft = m*a doch biegen, oder? Fp*cos(beta) ist ja keine konstante Widerstandskraft (z.B. wie die Reibkraft bei einem fahrenden Auto), sondern immer genau gleichgroß wie die Kolbenkraft Fk. Es kommt also in jedem Fall zum Ausgleich. =0 <br />oder anders: Fp wird in beide Richtungen eingezeichnet, dadurch wird das System nicht beeinflusst. <br />LG</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Die Kolbenkraft ist nicht konstant. Sie hängt ab vom Druckverlauf im Zylinder (Kreisprozess, p/V-Diagramm)) gemessen über Zylindervolumen/Hub bzw. Drehwinkel der Kurbelwelle. <br /> <br />Die Massenkraft des Kolbens hängt ceteris paribus vom Drehwinkel der Kurbelwelle ab. <br /> <br />Näherungsformel <br /> <br /><img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F_{Km} = m_K\cdot r\cdot \omega^{2}\cdot (\cos(\alpha + \frac{r}{l}\cdot \cos(2\cdot \alpha ) ) "> <br /> <br />r = Radius Kurbelwelle <br />l= Länge Pleuel <br /> <br />Ich nehme an, dass in der Aufgabe die resultierende Kolbenkraft zu einem bestimmten Zeitpunkt (Drehwinkel) gemeint ist und in eine horizontale und vertikale Komponente zerlegt werden soll.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>EngineeringStudent99</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 02. Jun 2019 13:49<span class="gen"> </span> Titel: Re: Kräftegleichgewicht im Hubkolbenmotor</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Mathefix hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Myon hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>EngineeringStudent99 hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">und zwar ist mir nicht ganz klar, warum beide Ansätze =0 sind und nicht m * a. Würde das nicht heißen, dass der Kolben in Ruhe verharrt?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Dass die horizontalen Komponenten sich zu null addieren, ist klar, da in dieser Richtung keine Beschleunigung auftritt. Im vertikalen Fall ist dies aber tatsächlich nicht der Fall. Falls die Kräfte am Kolben angreifen, wurde damit implizit die Masse des Kolbens vernachlässigt - was wahrscheinlich angesichts der grossen Massen und Trägheitsmomente, die an der Kurbelwelle hängen, auch vernünftig ist.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Durch oszillierenden Massen z. Bsp. Pleuel treten auch horizomtale Massenkräfte auf.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Danke für eure Antworten! Heißt das dann, dass das = 0 durch die Kräftezerlegung, oder durch die Vernachlässigung der Kolbenmasse zustandekommt? Ersteres scheint mir im Moment logischer, da wenn man den Kolben in einem abgeschlossenen System als starren Körper betrachtet, müsste er sich bei einer resultierenden Kraft = m*a doch biegen, oder? Fp*cos(beta) ist ja keine konstante Widerstandskraft (z.B. wie die Reibkraft bei einem fahrenden Auto), sondern immer genau gleichgroß wie die Kolbenkraft Fk. Es kommt also in jedem Fall zum Ausgleich. =0 <br />oder anders: Fp wird in beide Richtungen eingezeichnet, dadurch wird das System nicht beeinflusst. <br />LG</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>EngineeringStudent99</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 02. Jun 2019 13:48<span class="gen"> </span> Titel: Re: Kräftegleichgewicht im Hubkolbenmotor</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Mathefix hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Myon hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>EngineeringStudent99 hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">und zwar ist mir nicht ganz klar, warum beide Ansätze =0 sind und nicht m * a. Würde das nicht heißen, dass der Kolben in Ruhe verharrt?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Dass die horizontalen Komponenten sich zu null addieren, ist klar, da in dieser Richtung keine Beschleunigung auftritt. Im vertikalen Fall ist dies aber tatsächlich nicht der Fall. Falls die Kräfte am Kolben angreifen, wurde damit implizit die Masse des Kolbens vernachlässigt - was wahrscheinlich angesichts der grossen Massen und Trägheitsmomente, die an der Kurbelwelle hängen, auch vernünftig ist.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Durch oszillierenden Massen z. Bsp. Pleuel treten auch horizomtale Massenkräfte auf.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Danke für eure Antworten! Heißt das dann, dass das = 0 durch die Kräftezerlegung, oder durch die Vernachlässigung der Kolbenmasse <br />LG</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Mathefix</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 31. Mai 2019 17:04<span class="gen"> </span> Titel: Re: Kräftegleichgewicht im Hubkolbenmotor</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>Myon hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>EngineeringStudent99 hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">und zwar ist mir nicht ganz klar, warum beide Ansätze =0 sind und nicht m * a. Würde das nicht heißen, dass der Kolben in Ruhe verharrt?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Dass die horizontalen Komponenten sich zu null addieren, ist klar, da in dieser Richtung keine Beschleunigung auftritt. Im vertikalen Fall ist dies aber tatsächlich nicht der Fall. Falls die Kräfte am Kolben angreifen, wurde damit implizit die Masse des Kolbens vernachlässigt - was wahrscheinlich angesichts der grossen Massen und Trägheitsmomente, die an der Kurbelwelle hängen, auch vernünftig ist.</td> </tr></table><span class="postbody"> <br /> <br />Durch oszillierenden Massen z. Bsp. Pleuel treten auch horizomtale Massenkräfte auf.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>Myon</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 31. Mai 2019 16:08<span class="gen"> </span> Titel: Re: Kräftegleichgewicht im Hubkolbenmotor</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"></span><table width="90%" cellspacing="1" cellpadding="3" border="0" align="center"><tr> <td><span class="genmed"><b>EngineeringStudent99 hat Folgendes geschrieben:</b></span></td> </tr> <tr> <td class="quote">und zwar ist mir nicht ganz klar, warum beide Ansätze =0 sind und nicht m * a. Würde das nicht heißen, dass der Kolben in Ruhe verharrt?</td> </tr></table><span class="postbody"> <br />Dass die horizontalen Komponenten sich zu null addieren, ist klar, da in dieser Richtung keine Beschleunigung auftritt. Im vertikalen Fall ist dies aber tatsächlich nicht der Fall. Falls die Kräfte am Kolben angreifen, wurde damit implizit die Masse des Kolbens vernachlässigt - was wahrscheinlich angesichts der grossen Massen und Trägheitsmomente, die an der Kurbelwelle hängen, auch vernünftig ist.</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row1"><span class="name"><a name=""></a><b>Mathefix</b></span></td> <td class="row1" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 31. Mai 2019 13:30<span class="gen"> </span> Titel: </span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody">F_K wird in die Komponenten F_P und F_N zerlegt. <br /> <br />Es gilt Summ der Kräfte = 0 <br /> <br />y: <img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F_P + F_K\cdot \cos(\beta ) = 0 \rightarrow F_P = - F_K\cdot \cos(\beta )"> <br /> <br />x:<img class="latex2png" src="https://www.matheboard.de/latex2png/latex2png.php?F_N + F_K\cdot \sin(\beta ) =0\rightarrow F_N = - F_K\cdot \sin(\beta ) "></span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> <tr> <td width="22%" align="left" valign="top" class="row2"><span class="name"><a name=""></a><b>EngineeringStudent99</b></span></td> <td class="row2" height="28" valign="top"><table width="95%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="95%"><img src="templates/subSilver/images/icon_minipost.gif" width="12" height="9" alt="Beitrag" title="Beitrag" border="0" /><span class="postdetails">Verfasst am: 31. Mai 2019 09:56<span class="gen"> </span> Titel: Kräftegleichgewicht im Hubkolbenmotor</span></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><hr /></td> </tr> <tr> <td colspan="2"><span class="postbody"><span style="font-weight: bold">Meine Frage:</span><br />Liebe Physiker-Community,<br />Ich arbeite gerade das Maschinenbaubuch von Skolaut durch und habe beim Kräftegleichgewicht (bei einem Motor) ein Verständnisproblem. Hier das Bild: <a href="https://images.app.goo.gl/U691vn8nJcZXUM3H9" target="_blank">https://images.app.goo.gl/U691vn8nJcZXUM3H9</a><br /><br />Folgende beiden Ansätze bereiten mir Kopfschmerzen:<br />Summe Fiy = 0: 0 = -Fk + Fp * cos(beta)<br />Summe Fix = 0: 0 = Fn - Fp * sin(beta)<br /><br />und zwar ist mir nicht ganz klar, warum beide Ansätze =0 sind und nicht m * a. Würde das nicht heißen, dass der Kolben in Ruhe verharrt? <br /><br /><span style="font-weight: bold">Meine Ideen:</span><br />Oder ist das einfach, weil ich das System innerhalb des Kolbens betrachte und hier keine Kräfte auftreten, sondern nur das Gesamtsystem beschleunigt (sonst würde der Motor ja nicht laufen) wird?</span></td> </tr> </table></td> </tr> <tr> <td colspan="2" height="1" class="spaceRow"><img src="templates/subSilver/images/spacer.gif" alt="" width="1" height="1" /></td> </tr> </table>
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