Zusammengesetzte physikalische Größen

Beispiel: Kräfte
Die Leuchte in der Aufgabe 17 RB-S34 hängt durch.
Es wird besprochen:
  1. Warum sie durchhängt?
  2. Welche Kräfte wirken?
  3. Wie die Kräfte wirken?
  4. Wo die Kräfte wirken?
  5. Wie groß die Kräfte sind?

Die Kräfte, die die Leuchte halten, können nur in den Seilen wirken. Dadurch sind die Richtungen der Seilkräfte vorgegeben.
Die Masse der Lampe beträgt 15kg, somit ergibt sich eine Gewichtskraft der Leuchte von ca. 150 N. Diese Kraft wirkt zum Erdmittelpunkt, also senkrecht nach unten.
Mit dem Maßstab: 2cm entsprechen 100 N wird der Vektor der Gewichtskraft 3cm senkrecht nach unten gezeichnet.
Jetzt werden die Wirkungsrichtungen der Seilkräfte verlängert und parallelverschoben, bis sich eine geschlossene geometrische Figur ergibt. In diesem Fall ist es ein Dreieck.
Die Längen der Seilkräfte werden gemessen und die Kräfte mit dem verwendeten Maßstab berechnet.

Für die rechnerische Lösung ist die Zeichnung eine sehr gute Vorlage.
Um die Winkelfunktionen und dem Pythagoras anwenden zu können, wird das gleichschenklige Dreieck mit den beiden Seilkräften und der Gewichtskraft der Leuchte in zwei gleiche rechtwinklige Dreiecke eingeteilt.
Mit der Hälfte der Gewichtskraft der Leuchte und dem Winkel von 8,7 kann die Seilkraft mit Hilfe der Winkelfunktion Sinus ausgerechnet werden.