2.14
Stellen Sie sich ein dreidimensionales statisches Beispiel vor, z. B. einen Mast mit einem Kabel, das im Boden verankert ist. Hierbei wirkt eine Zugkraft entlang des Seils.
Betrachten Sie nun ein kartesisches Koordinatensystem mit einem beliebigen Ursprung, um die Kraft als kartesischen Vektor darzustellen.
PA und PB stellen die Positionsvektoren für die beiden Enden des Kabels dar. Der Kraftvektor wird von Punkt A nach B in der gleichen Richtung wie der Ortsvektor PAB gerichtet. Der Einheitsvektor gibt diese Richtung an.
Unter Anwendung des Dreiecksgesetzes der Vektoraddition kann der Ortsvektor entlang der Punkte A und B durch Subtraktion von PA von PB erhalten werden.
Zweitens kann seine Größe anhand der Quadratwurzel der Summe der Quadrate seiner Komponenten bestimmt werden.
Wenn man nun den Positionsvektor durch seine Größe dividiert, erhält man den Einheitsvektor entlang des Kabels AB.
Schließlich drückt das Produkt aus der Größe des Kraftvektors und dem Einheitsvektor den Kraftvektor in der kartesischen Form aus.
Häufig wird in dreidimensionalen Statikproblemen die Richtung einer Kraft durch zwei Punkte angegeben, durch die ihre Wirkungslinie verläuft. Betracht…
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