Kräfteparallelogramm zeichnen - Anleitung

Das Kräfteparallelogramm zur grafischen Ermittlung der resultierenden Kraft

• Kräfte sind durch ihre Richtung und durch ihren Betrag gekennzeichnet. Deswegen können sie durch Vektoren dargestellt werden. Die Richtung des Vektors entspricht der Richtung der Kraft. Ihr Betrag wird durch die Länge des Vektors dargestellt.
• Ein Kräfteparallelogramm verwenden Sie für Kräfte, die nicht auf der gleichen Linie wirken, sondern in einem bestimmten Winkel zueinander.
• Durch das Kräfteparallelogramm wird sichtbar, dass sich aus zwei auf einen Punkt wirkenden Kräften eine resultierende Kraft ergibt. Diese wird durch den Betrag der Kräfte bestimmt und durch den Winkel, in dem sie zueinander wirken.
• Durch genaues Zeichnen können Sie entsprechende Aufgabenstellungen grafisch lösen. Dabei wird der Winkel oder die Länge der sich ergebenden Vektoren gemessen. Mithilfe der Trigonometrie lassen sich diese Größen aber auch berechnen. Das Kräfteparallelogramm dient in diesem Zusammenhang zur Veranschaulichung.

So zeichnen Sie die Wirkung der Kräfte

1. Der Betrag einer Kraft wird durch die Länge des Vektors dargestellt. Deswegen müssen Sie zunächst festlegen, welche Länge welcher Kraft entspricht.
2. Je nachdem, wie die Aufgabenstellung lautet, können unterschiedliche Größen gegeben sein. Wenn beide Kräfte und der zwischen ihnen liegende Winkel gegeben sind, wird die resultierende Kraft gesucht. Zeichnen Sie den Vektor für die erste Kraft, messen Sie am Angriffspunkt den gegebenen Winkel ab und zeichnen Sie in diesem Winkel den Vektor für die zweite Kraft an. Führen Sie nun zwei Parallelverschiebungen durch, wobei Sie beide Vektoren zum Ende des jeweils anderen Vektors verschieben. Daraus ergibt sich das Kräfteparallelogramm. Die resultierende Kraft messen Sie vom Angriffspunkt der Kräfte bis zum Schnittpunkt der verschobenen Vektoren. Sie ergibt sich als Diagonale des Kräfteparallelogramms.
3. Es kann auch der Betrag beider wirkender Kräfte und der resultierenden Kraft gegeben sein. Nur wenn beide Kräfte gleich groß sind, können Sie zeichnerisch den Winkel ermitteln, in dem beide Kräfte zueinander wirken. Zeichnen Sie die Mittelsenkrechte des Vektors der resultierenden Kraft. Tragen Sie mit dem Zirkel den Betrag der Ausgangskräfte vom Angriffspunkt aus auf der Mittelsenkrechten ab. Sie können nun die Vektoren der beiden Ausgangskräfte zeichnen und den Winkel messen.
4. Wenn der Betrag einer der wirkenden Kräfte, die resultierende Kraft und der Winkel zwischen den beiden wirkenden Kräften gegeben ist, wird die Größe der zweiten wirkenden Kraft gesucht. Messen Sie am Angriffspunkt von der gegebenen Kraft aus den Winkel ab und zeichnen Sie eine Hilfslinie. Verschieben Sie die Hilfslinie bis zur Spitze des Vektors der gegebenen Kraft. Stellen Sie am Zirkel den Betrag der resultierenden Kraft ein und schlagen Sie von Angriffspunkt aus einen Kreisbogen, der die verschobene Linie schneidet. Sie können nun durch Parallelverschiebung des Vektors der gegebenen Kraft bis zu diesem Punkt das Kräfteparallelogramm zeichnen und den Betrag der gesuchten Kraft abmessen.
5. Wenn nicht nur zwei, sondern mehrere Kräfte auf den Punkt wirken, müssen Sie mehrere Kräfteparallelogramme zeichnen. Beziehen Sie in die erste Zeichnung nur die ersten beiden Kräfte ein und ermitteln Sie die resultierende Kraft. Aus dieser zeichnen Sie gemeinsam mit der dritten Kraft das zweite Kräfteparallelogramm, und so weiter.