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
120240t = 12x̄ = ?Maße in mm

Ein L-förmiges Winkelprofil hat einen waagerechten Schenkel von 120 mm Breite und einen senkrechten Schenkel von 240 mm Höhe (jeweils Gesamtmaß). Beide Schenkel sind 12 mm dick. Bestimme den Abstand x̄ des Schwerpunkts von der linken (äußeren) Kante des senkrechten Schenkels.

B = 120 mmH = 240 mmt = 12 mm
x̄ = mm
2.Leicht
2001514020ȳ = ?Maße in mm

Bestimme die Höhe ȳ des Schwerpunkts des T-Querschnitts über seiner Unterkante.

bf = 200 mmtf = 15 mmtw = 20 mmhw = 140 mm
ȳ = mm
3.Mittel
200 mm200 mm70 mmØ50xIx​ = ?

Eine Platte von 200 mm × 200 mm hat ein kreisförmiges Loch mit dem Durchmesser 50 mm auf ihrer vertikalen Mittellinie, dessen Mittelpunkt 70 mm über der Unterseite liegt. Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse durch den Flächenschwerpunkt.

b = 200 mmh = 200 mmd = 50 mmLochmittelpunkt: y = 70 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.Mittel
1601028010xMaße in mm

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

bf = 160 mmtf = 10 mmtw = 10 mmhw = 280 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.Schwer
2201010014xM = 5 kN·mMaße in mm

Der T-Querschnitt wird als Balken mit dem Flansch oben verwendet und trägt ein positives Biegemoment von 5 kN·m. Bestimme die Biegespannung σunten an der Unterkante.

bf = 220 mmtf = 10 mmtw = 14 mmhw = 100 mmM = 5 kN·m
σunten = MPa
6.Schwer
100 mm150 mm97,5 mm40 × 40xIx​ = ?

Eine Platte von 100 mm × 150 mm hat einen rechteckigen Ausschnitt von 40 mm Breite und 40 mm Höhe, der auf der vertikalen Mittellinie sitzt und dessen Mittelpunkt 97,5 mm über der Unterseite liegt. Bestimme das Flächenträgheitsmoment Ix um die horizontale Achse durch den Flächenschwerpunkt.

b = 100 mmh = 150 mmAusschnitt: 40 × 40 mmLochmittelpunkt: y = 97,5 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴

Lösungsschlüssel

  1. 1. x̄ = 24,62 mm
  2. 2. ȳ = 110,1 mm
  3. 3. Ix = 131,2 × 10⁶ mm⁴
  4. 4. Ix = 39,71 × 10⁶ mm⁴
  5. 5. σunten = 110,8 MPa
  6. 6. Ix = 27 × 10⁶ mm⁴

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