Arbeitsblatt Schwerpunkt und Flächenträgheitsmoment mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Schwerpunkt und Flächenträgheitsmoment zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
120 mm240 mm168 mmØ40ȳ = ?

Eine Platte von 120 mm × 240 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 40 mm auf ihrer vertikalen Mittellinie, dessen Mittelpunkt 168 mm über der Unterkante liegt. Bestimme die Höhe ȳ des Flächenschwerpunkts über der Unterkante.

b = 120 mmh = 240 mmd = 40 mmLochmittelpunkt: y = 168 mm
ȳ = mm
2.Leicht
xD = 60Maße in mm

Ein Rundstab hat den Durchmesser D = 60 mm. Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um einen Durchmesser.

D = 60 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
3.Mittel
2402030020xMaße in mm

Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix des T-Querschnitts um die waagerechte Achse x durch seinen Schwerpunkt.

bf = 240 mmtf = 20 mmtw = 20 mmhw = 300 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.Mittel
200 mm200 mm60 mmØ50xIx​ = ?

Eine Platte von 200 mm × 200 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 50 mm auf ihrer vertikalen Mittellinie, dessen Mittelpunkt 60 mm über der Unterseite liegt. Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse durch den Flächenschwerpunkt.

b = 200 mmh = 200 mmd = 50 mmLochmittelpunkt: y = 60 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.Schwer
1203010010xM = 10 kN·mMaße in mm

Der T-Querschnitt wird als Balken mit dem Flansch oben verwendet und trägt ein positives Biegemoment von 10 kN·m. Bestimme die Biegespannung σunten an der Unterkante.

bf = 120 mmtf = 30 mmtw = 10 mmhw = 100 mmM = 10 kN·m
σunten = MPa
6.Schwer
200300141602016xMaße in mm

Ein geschweißter I-Querschnitt hat einen Obergurt 200 × 14 mm, einen Steg mit 160 mm Höhe und 16 mm Dicke sowie einen Untergurt 300 × 20 mm (Breite × Dicke). Bestimme sein Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse x durch seinen Schwerpunkt.

Obergurt: 200 × 14 mmSteg: 16 × 160 mmUntergurt: 300 × 20 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴

Lösungsschlüssel

  1. 1. ȳ = 117,8 mm
  2. 2. Ix = 0,6362 × 10⁶ mm⁴
  3. 3. Ix = 113,4 × 10⁶ mm⁴
  4. 4. Ix = 129,7 × 10⁶ mm⁴
  5. 5. σunten = 228,7 MPa
  6. 6. Ix = 67,77 × 10⁶ mm⁴

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