Berechnung von Gleichgewichtslagen

Aufgabe

Zwei Stäbe mit den Längen l1 und l2, deren Eigengewicht zu vernachlässigen ist, sind wie skizziert gelagert und durch die Gewichtskräfte der Massen mB und mC belastet.

Es soll der Winkel α ermittelt werden, für den das System im Gleichgewicht ist.

Im Kapitel "Prinzipien der Mechanik" des Lehrbuchs "Dankert/Dankert: Technische Mechanik" wird gezeigt, dass das System nur im Gleichgewicht sein kann, wenn die Gleichung

erfüllt ist. Es sind also die Nullstellen der Funktion f(α) gesucht. Dies ist nur numerisch möglich und wird nachfolgend mit dem interaktiven Programm "Funktionen analysieren" (zu finden unter "TM-interaktiv") und dem Mathematik-Programm Maple erledigt.

Hinweis: Diese Aufgabe wird noch einmal aufgegriffen, um die Stabilität der Gleichgewichtslagen zu beurteilen.

            Lösung mit Maple