Vektorkomponenten
Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 5 von 94.
Jeder Vektor kann in zwei senkrechte Komponenten zerlegt werden, eine entlang der x-Achse und eine entlang der y-Achse. Zusammen ergeben sie den ursprünglichen Vektor, Spitze an Fuß.
Fx zieht den Schlitten vorwärts, Fy hebt ihn an; zusammen ergeben sie wieder F.
Wenn θ von der x-Achse aus gemessen wird, sind die Komponenten die Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks:
Fx = F cos θ, Fy = F sin θ
Ein Seil zieht einen Schlitten mit 40 N in einem Winkel von 30° über dem Boden. Die Komponente, die den Schlitten nach vorne zieht, ist Fx = 40 cos 30° ≈ 34.6 N, und die Komponente, die ihn anhebt, ist Fy = 40 sin 30° = 20 N.
Mit Komponenten lassen sich Vektoren leicht addieren: Addiere zuerst alle x-Komponenten, dann alle y-Komponenten.
An der Tafel. Im Schritt „Komponenten“ wird dies mit Pfeilen in zwei Teilen dargestellt. Markiere zuerst den Winkel: Wähle die Achse, von der aus θ gemessen wird, und gib θ ein. Ziehe dann die beiden Komponenten vom Punkt aus: F cos θ entlang dieser Achse, F sin θ entlang der anderen.
Aufgabe
Ein Seil zieht eine Kiste mit einer Kraft F = 20 N bei 30° über dem Boden. Zerlege F in seine Komponenten entlang der x- und y-Achse.
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Alle Lektionen in Mechanik
1Vektoren und Newtons Gesetze
Rechtwinklige DreieckeWas ist ein Vektor?Vektoren addierenAchsen und RichtungenVektorkomponentenKräfte um uns herumReibung und SpannungNewtons erstes GesetzNewtons zweites GesetzNewtons drittes GesetzRückblick – Resultierende Kraft4Kinematik in 1D
Ort und VerschiebungGeschwindigkeitBeschleunigungBewegungsdiagrammeBewegungsgleichungenRückblick – bremsendes Auto2Reibung
Was ist Reibung?HaftreibungGleitreibungReibung und Newtons GesetzeRückblick – Gleitende Kiste5Senkrechte Bewegung
Freier FallSenkrechter Wurf nach obenFlugzeitWiederholung – fallengelassener Ball8Projekt: Lieferdrohne
MissionsbesprechungSchub zum AbhebenAufstieg zur FlughöheReiseflug und BremsenPaketabwurf11Elastische Energie
Elastische potenzielle EnergieFederwerferEnergie mit FedernZusammenfassung – Federwerfer14Kreisbewegung
Gleichförmige KreisbewegungZentripetalbeschleunigungHorizontale KreisbewegungenVertikale KreisbewegungenLoopingZusammenfassung – Auto in einer Kurve17Abschließende Herausforderungen
Wiederholung – Stunt-RampeWiederholung – CrashtestWiederholung – Raumsonde3Schiefe Ebenen
Kräfte auf einer schiefen EbeneGewichtskraftkomponentenReibungsfreie schiefe EbeneSchiefe Ebene mit ReibungRutscht es?Wiederholung – Rampen-Challenge6Wurfbewegung
Unabhängige AchsenWaagerechter AbschussAbschuss unter einem WinkelWurfweite und maximale HöheWiederholung – Triff das Ziel9Arbeit und Energie
ArbeitKinetische EnergieArbeit-Energie-TheoremGravitationsenergieEnergieerhaltungLeistungWiederholung – Achterbahn