Statik lernen: Gleichgewicht von Kräften, Drehmomente und Schwerpunkt

Question 1

Welche der folgenden Größen ist keine Einheit des Drehmoments?

Accepted Answer

m

Answer

Nm

Answer

kgm

Answer

daNm

Question 2

Welche der folgenden Kräfte ist eine Oberflächenkraft?

Accepted Answer

Normalkraft

Answer

Schwerkraft

Answer

Magnetische Kraft

Answer

Coulombkraft

Question 3

Welche Aussage über das Trägheitsmoment ist falsch?

Accepted Answer

Es ist ein Maß für die Widerstandsfähigkeit eines Körpers gegen Verformung

Answer

Es ist abhängig von der Massenverteilung

Answer

Es ist eine skalare Größe

Answer

Es hat die Einheit kgm^2

Question 4

Was ist die Schubspannung in einem Stab?

Accepted Answer

Die Kraft pro Fläche senkrecht zur Kraftrichtung

Answer

Die Kraft pro Fläche in Kraftrichtung

Answer

Das Moment pro Fläche

Answer

Die Spannung pro Volumen

Question 5

Welche der folgenden Größen ist ein Vektor?

Accepted Answer

Drehmoment

Answer

Schubspannung

Answer

Schwerpunkt

Answer

Trägheitsmoment

Question 6

Welche der folgenden Größen ist die Einheit des Drehmoments?

Accepted Answer

Newtonmeter

Answer

Newton

Answer

Joule

Answer

Watt

Question 7

Welche der folgenden Aussagen über die Lage des Schwerpunkts eines gleichmäßigen Balkens ist korrekt?

Accepted Answer

Er befindet sich immer im geometrischen Mittelpunkt des Balkens.

Answer

Er kann je nach Lage der auf den Balken wirkenden Kräfte variieren.

Answer

Er befindet sich immer am Ende des Balkens.

Answer

Er befindet sich immer in der Mitte der kürzesten Seite des Balkens.

Question 8

Ein Kran hebt ein Gewicht mit einer Kraft von 5000 N. Der Drehpunkt des Krans befindet sich 2 m vom Gewicht entfernt. Welches Drehmoment übt der Kran auf das Gewicht aus?

Accepted Answer

2500 Nm

Answer

1000 Nm

Answer

5000 Nm

Answer

10000 Nm

Question 9

Ein Körper im Gleichgewicht unterliegt der zweiten Newtonschen Bewegungsgleichung:

Accepted Answer

F = 0

Answer

F = ma

Answer

F = mg

Answer

F = mv^2/r

Question 10

Ein Hebel ist ein starrer Körper, der sich um einen festen Drehpunkt dreht. Welches der folgenden Verhältnisse ist für einen Hebel im Gleichgewicht immer konstant?

Accepted Answer

Kraftarm zu Lastarm

Answer

Kraft zu Last

Answer

Arbeit zu Leistung

Answer

Drehmoment zu Winkelgeschwindigkeit

Question 11

Was ist die korrekte Einheit für eine Kraft?

Accepted Answer

Newton

Answer

Watt

Answer

Joule

Answer

Ampere

Question 12

Wie berechnet man das Drehmoment einer Kraft?

Accepted Answer

Kraft multipliziert mit Hebelarm

Answer

Differenz zwischen zwei Kräften

Answer

Verhältnis von Kraft zu Fläche

Answer

Summe aller wirkenden Kräfte

Question 13

Welches Gesetz beschreibt die Abhängigkeit der Reibungskraft von der Normalkraft?

Accepted Answer

Die Reibungskraft ist proportional zur Normalkraft.

Answer

Die Reibungskraft ist umgekehrt proportional zur Normalkraft.

Answer

Die Reibungskraft ist unabhängig von der Normalkraft.

Answer

Die Reibungskraft ist immer größer als die Normalkraft.

Question 14

Was ist das wesentliche Unterscheidungsmerkmal zwischen statischer und kinetischer Reibung?

Accepted Answer

Statische Reibung wirkt auf ruhende Körper, kinetische Reibung auf bewegte Körper.

Answer

Statische Reibung ist größer als kinetische Reibung.

Answer

Kinetische Reibung ist größer als statische Reibung.

Answer

Statische Reibung ist unabhängig von der Geschwindigkeit.

Question 15

Welche Maßnahme kann die Stabilität eines Körpers erhöhen?

Accepted Answer

Erhöhen der Grundfläche

Answer

Erhöhen des Schwerpunkts

Answer

Reduzieren der Masse

Answer

Reduzieren der Reibungskraft

Question 16

Welche Kraft wirkt auf alle Teilchen eines Körpers unabhängig von ihrer Lage?

Accepted Answer

Schwerkraft

Answer

Normalkraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Federkraft

Question 17

Wie unterscheiden sich Zug- und Druckkräfte in ihrer Wirkungsrichtung?

Accepted Answer

Zugkräfte wirken in Richtung des Körpers, Druckkräfte entgegen der Richtung.

Answer

Druckkräfte wirken in Richtung des Körpers, Zugkräfte entgegen der Richtung.

Answer

Zugkräfte sind immer größer als Druckkräfte.

Answer

Druckkräfte sind immer kleiner als Zugkräfte.

Question 18

Was ist ein freies Körperdiagramm und warum ist es wichtig für die Statik?

Accepted Answer

Eine vereinfachte Darstellung aller Kräfte, die auf einen Körper wirken.

Answer

Nur für ruhende Körper anwendbar.

Answer

Nur gültig, wenn alle Kräfte senkrecht wirken.

Question 19

Welcher der folgenden Ausdrücke beschreibt den Schwerpunkt eines starren Körpers?

Accepted Answer

Der Punkt, an dem die Summe der Momente aller auf den Körper wirkenden Kräfte gleich Null ist.

Answer

Der Punkt, an dem die Resultierende aller auf den Körper wirkenden Kräfte angreift.

Answer

Der Punkt, an dem das Gewicht des Körpers angreift.

Answer

Der Mittelpunkt des Körpers.

Question 20

Welche der folgenden Einheiten ist die SI-Einheit für Drehmoment?

Accepted Answer

Newtonmeter (Nm)

Answer

Kilogrammmeter (kgm)

Answer

Joule (J)

Answer

Kilopondmeter (kpm)

Question 21

Welche der folgenden Aussagen über Drehmomente ist falsch?

Accepted Answer

Die Richtung des Drehmoments ist immer senkrecht zur Ebene, in der die Kraft wirkt.

Answer

Drehmomente können sowohl positiv als auch negativ sein.

Answer

Drehmomente, die in die gleiche Richtung wirken, addieren sich.

Answer

Drehmomente, die in entgegengesetzte Richtungen wirken, subtrahieren sich.

Question 22

Berechne die Normalkraft, die auf einen Körper mit einer Masse von 10 kg wirkt, der auf einer horizontalen Oberfläche ruht.

Accepted Answer

98 N

Answer

196 N

Answer

294 N

Answer

392 N

Question 23

Welche der folgenden Belastungsarten führt zu einer Torsionsspannung?

Accepted Answer

Torsionsmoment

Answer

Axialkraft

Answer

Biegemoment

Answer

Schubspannung

Question 24

Wie wirkt sich die Position des Schwerpunkts auf die Stabilität eines Systems aus?

Accepted Answer

Ein niedrigerer Schwerpunkt erhöht die Stabilität.

Answer

Ein höherer Schwerpunkt erhöht die Stabilität.

Answer

Der Schwerpunkt hat keinen Einfluss auf die Stabilität.

Answer

Ein seitlich versetzter Schwerpunkt ist vorteilhafter als ein zentraler Schwerpunkt.

Question 25

Ein Körper der Masse **m** befindet sich im Gleichgewicht. Welche der folgenden Kräfte wirkt **nicht** auf den Körper?

Accepted Answer

Beschleunigungskraft

Answer

Schwerkraft

Answer

Normalkraft

Answer

Reibungskraft

Question 26

Ein Körper der Masse **m** bewegt sich mit der Geschwindigkeit **v**. Seine kinetische Energie beträgt:

Accepted Answer

1/2 m * v²

Answer

2 * m * v²

Answer

1/4 m * v²

Answer

m * v

Question 27

Ein Körper der Masse **m** befindet sich in einer Höhe **h** über dem Boden. Seine potentielle Energie beträgt:

Accepted Answer

m * g * h

Answer

m * g / h

Answer

1/2 m * g * h

Answer

1/4 m * g * h

Question 28

Ein Körper der Masse **m** bewegt sich mit der Geschwindigkeit **v**. Seine kinetische Energie beträgt:

Accepted Answer

1/2 m * v²

Answer

2 * m * v²

Answer

m * v

Answer

1/4 m * v²

Question 29

Ein Balken der Länge L = 2 m ist an beiden Enden gelagert. Auf den Balken wirkt eine Einzellast F = 100 N im Abstand von a = 0,5 m vom linken Auflager. Berechnen Sie die Auflagerkraft am linken Auflager.

Accepted Answer

R_A = 75 N

Answer

R_A = 100 N

Answer

R_A = 125 N

Answer

R_A = 50 N

Question 30

Ein Stab mit dem Querschnitt A = 0,001 m² und der Länge L = 1 m wird auf Zug belastet. Welche Dehnung ε erfährt der Stab bei einer Belastung von F = 10 kN?

Accepted Answer

ε = 0,001

Answer

ε = 0,002

Answer

ε = 0,0015

Answer

ε = 0,0005

Question 31

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt das Kräftegleichgewicht an einem Körper?

Accepted Answer

∑F = 0

Answer

∑F = ma

Answer

∑F = G

Answer

∑F = mv² / r

Question 32

Ein Körper mit der Masse **m** wird an einer Feder mit der Federkonstanten **k** aufgehängt. Welche Schwingungsdauer **T** hat der Körper?

Accepted Answer

T = 2π√(m / k)

Answer

T = √(m / k)

Answer

T = 1 / (2π√(m / k))

Answer

T = 2π√(k / m)

Question 33

Welche Aussage über die Reibungskraft **F_R** ist korrekt?

Accepted Answer

Die Reibungskraft wirkt entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung.

Answer

Die Reibungskraft ist eine Fernkraft.

Answer

Die Reibungskraft ist proportional zur Geschwindigkeit.

Question 34

Ein Körper der Masse **m** gleitet auf einer schiefen Ebene mit dem Neigungswinkel **α**. Welche Gewichtskomponente **F_G** wirkt parallel zur schiefen Ebene?

Accepted Answer

F_G = mg * sin(α)

Answer

F_G = mg * cos(α)

Answer

F_G = mg

Answer

F_G = 0

Question 35

Welche der folgenden Einheiten ist eine Einheit des Drehmoments?

Accepted Answer

Nm

Answer

N

Answer

kg

Answer

m

Question 36

Ein Balken der Länge **L** wird an beiden Enden gelagert und mit einer Last **p** in der Mitte belastet. Welche maximale Biegespannung **σ** tritt im Balken auf (**b** ist die Breite und **h** die Höhe des Balkens)?

Accepted Answer

σ = 3pL / (2bh²)

Answer

σ = -3pL / (2bh²)

Answer

σ = pL / (bh²)

Answer

σ = 6pL / (bh²)

Question 37

Welche Einheit ist die SI-Einheit für Drehmoment?

Accepted Answer

Nm

Answer

kgf

Answer

W

Answer

J

Question 38

Was beschreibt der Schwerpunkt eines Objekts?

Accepted Answer

Den Ort, an dem die resultierende Kraft angreift

Answer

Den Ort mit der größten Masse

Answer

Den Ort, an dem die Gewichtskraft am größten ist

Answer

Den Ort mit dem geringsten Flächenträgheitsmoment

Question 39

Welche Formel berechnet das Drehmoment um einen Drehpunkt?

Accepted Answer

M = F × r

Answer

M = r / F

Answer

M = F / r

Answer

M = F - r

Question 40

Welche Bedingung muss für das Gleichgewicht eines starren Körpers erfüllt sein?

Accepted Answer

Die Summe aller Kräfte und Drehmomente ist Null.

Answer

Die Summe aller Drehmomente ist Null.

Answer

Die Summe aller Kräfte und Drehmomente ist größer als Null.

Answer

Die Summe aller Kräfte ist Null.

Question 41

Welche Aussage über Reibung ist korrekt?

Accepted Answer

Reibung ist eine Kraft, die der Bewegung entgegenwirkt.

Answer

Reibung tritt nur auf geneigten Flächen auf.

Answer

Reibung ist immer größer als die aufgebrachte Kraft.

Question 42

Was bewirkt ein Drehmoment, das größer ist als die Kippkraft?

Accepted Answer

Das Objekt kippt um.

Answer

Die Normalkraft nimmt zu.

Answer

Die Gewichtskraft nimmt ab.

Answer

Das Objekt beschleunigt nach oben.

Question 43

Welche Art von Last beschreibt eine Punktlast?

Accepted Answer

Eine Last, die an einem einzigen Punkt wirkt.

Answer

Eine Last, die über ein Volumen verteilt ist.

Answer

Eine Last, die gleichmäßig über eine Fläche verteilt ist.

Answer

Eine Last, die auf eine Linie wirkt.

Question 44

Welche Lastart wird durch eine gleichmäßige Flächenlast dargestellt?

Accepted Answer

Eine Last, die gleichmäßig über eine Oberfläche verteilt ist.

Answer

Eine Last, die auf eine Linie wirkt.

Answer

Eine Last, die an einem einzigen Punkt wirkt.

Question 45

Ein homogenes Rechteck mit einer Masse von 10 kg und einer Länge von 2 m liegt auf einer horizontalen Ebene. Welche Kraft muss auf das Rechteck wirken, um es in Richtung des Schwerpunktes zu drehen?

Accepted Answer

0 N

Answer

5 N

Answer

10 N

Answer

20 N

Question 46

Welche der folgenden Aussagen über das Drehmoment ist korrekt?

Accepted Answer

Das Drehmoment ist eine vektorielle Größe.

Answer

Das Drehmoment ist unabhängig von der Kraft und dem Abstand zum Drehpunkt.

Answer

Das Drehmoment ist immer positiv.

Answer

Das Drehmoment ist eine skalare Größe.

Question 47

Eine Brücke mit einer Länge von 100 m und einer Masse von 1000 t wird an beiden Enden von zwei Stützen getragen. Ein Lastwagen mit einer Masse von 50 t befindet sich in der Mitte der Brücke. Welche Kraft wirkt auf jede Stütze?

Accepted Answer

525 t

Answer

500 t

Answer

550 t

Answer

1000 t