Drehmomentensatz-Rechner
Lassen Sie einen der vier Werte offen, und der Rechner ergänzt ihn: 10 N bei 1 m auf der einen Seite gleichen 20 N bei 0,5 m vom Drehpunkt auf der anderen aus, beide Momente betragen 10 N·m. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Abstand (im Uhrzeigersinn)
- 0,5
- Kraft (gegen den Uhrzeigersinn)
- 10
- Abstand (gegen den Uhrzeigersinn)
- 1
- Berechnen
- Force cw
- Kraft (im Uhrzeigersinn)
- 20
- Aufgelöst nach
- force_cw
- Unbekannter Wert
- 20
- Moment (im Uhrzeigersinn)
- 10
Der Drehmomentensatz ist die Drehgleichgewichtsregel, die Schulstatik, Werkstattprüfungen und das erste Ingenieurjahr teilen: um jeden gewählten Drehpunkt gleicht das gesamte Moment im Uhrzeigersinn dem gesamten Moment gegen den Uhrzeigersinn, wenn ein starrer Körper nicht winklig beschleunigt. Typische Klausur- und Laboraufgaben geben je eine Kraft und ihren senkrechten Hebelarm auf beiden Seiten einer Wippe, eines Trägers oder eines Meterstabs, verbergen dann eine Kraft oder eine Strecke und verlangen, das Gleichgewicht wiederherzustellen. Dieser Rechner nimmt jene Zweibeitragsform, behandelt genau eine der vier Größen als unbekannt und liefert den fehlenden Wert zusammen mit beiden Seitenmomenten, damit Sie die Gleichheit zeigen können. Ein Hebelarm null wird abgelehnt, weil eine Kraft, deren Wirkungslinie durch den Drehpunkt geht, keine Drehwirkung erzeugt und die umgestellte Gleichung durch null teilen würde.
Wo ein Löser des Drehmomentensatzes genutzt wird, was er kostet und was er nicht erfindet
Lernende begegnen dieser Identität, wenn ein Lehrbuch Drehpunkte und hängende Massen einführt, wenn ein Labor einen Meterstab ausgleicht oder wenn eine Klausur drei Zahlen druckt und ohne Analysis die vierte Kraft oder Strecke verlangt. Lehrkräfte können Lösungsschlüssel für bescheidene Arm- und Lastwerte vorbereiten, statt undurchsichtigen Rechner-Apps zu vertrauen, die still Einheiten wechseln oder Masse mit Kraft verwechseln. Entwurfsprüfungen erster Ordnung nutzen den Kraft-mal-Abstand-Ausgleich, wenn nur drei der vier Entwurfslasten und -arme bekannt sind, bevor Sicherheitsfaktoren oder verteiltes Balkeneigengewicht ins Modell kommen.
Produkt- und Bildungswerkzeuge nutzen den Endpunkt, wenn eine lernende Person drei Bekannte tippt und die Oberfläche die fehlende Kraft oder den fehlenden Hebelarm zusammen mit beiden Seitenmomenten zeigen muss. Auf dieser Seite läuft die Arbeit vollständig in Ihrem Browser. Halten Sie beide Kräfte in einer Krafteinheit und beide Abstände in einer Längeneinheit: Newton mit Metern ergeben Momente in Newtonmetern, und jedes andere kohärente Paar bleibt kohärent.
Der Rechner wandelt keine Einheitensysteme um, saldiert nicht mehr als einen Beitrag je Seite und ersetzt kein vollständiges Statikpaket. Kombinieren Sie ihn mit Hilfen für Hebelaufwand oder Einzelmoment, wenn die Frage jene anderen Suchen sind.
Anwendungsfälle
Hausaufgaben- und Prüfungskontrollen
Lösen Sie die fehlende Kraft oder den fehlenden Hebelarm aus drei Bekannten, damit Lernende Arbeitsblätter zum Drehmomentensatz gegen ein deterministisches Orakel prüfen.
Labor- und Wippendemos
Sagen Sie die Ausgleichskraft oder den Drehpunktabstand voraus, bevor Sie Gewichte an einen Meterstab, einen Klassenhebel oder eine Werkstattstange hängen.
Häufige Fragen
Welche Formel verwendet der Drehmomentensatz-Rechner?
Genau eine der vier Größen wird aus den anderen drei gelöst.
Was geschieht, wenn ein Hebelarm null ist?
Ein Hebelarm null erzeugt kein Moment und würde beim Umstellen auf eine Kraft durch null teilen, daher wird er nicht akzeptiert.
Welche Einheiten soll ich verwenden?
Jedes konsistente Paar: beide Kräfte in derselben Krafteinheit und beide Abstände in derselben Längeneinheit. Mit Newton und Metern sind die Momente Newtonmeter. Der Rechner wandelt keine Einheitensysteme um.
Welchen Wert kann ich berechnen lassen?
Jeden der vier: die Kraft im Uhrzeigersinn oder ihren Abstand, die Kraft gegen den Uhrzeigersinn oder deren Abstand. Lassen Sie diesen Wert offen, geben Sie die anderen drei an, und Sie erhalten zusätzlich beide Momente zum Vergleich.
Was passiert bei einem Hebelarm von null?
Er wird abgelehnt, weil eine Kraft, deren Wirkungslinie durch den Drehpunkt geht, keine Drehwirkung hat und die umgestellte Gleichung sonst durch null teilen würde.
Was ist ein Moment um einen Drehpunkt?
Die Drehwirkung einer Kraft: ihr Betrag mal dem senkrechten Abstand vom Drehpunkt zur Wirkungslinie. Momente im und gegen den Uhrzeigersinn versuchen, den Körper in entgegengesetzte Richtungen zu drehen.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"force_cw":20,"force_clockwise":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"force_cw": 20,
"force_clockwise": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"force_cw": 20,
"force_clockwise": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"force_cw":20,"force_clockwise":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"force_cw":20,"force_clockwise":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/principle-of-moments", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"force_cw": 20,
"force_clockwise": 1
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "mech.principle_of_moments",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Limits
max_abs | 1000000000000000 |
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Dieselbe geschlossene Arithmetik läuft kostenlos im Browser und als vorausbezahltes API-Element zu $0.002 je erfolgreichem Aufruf, ohne Netz, ohne Stichprobe und ohne Uhr.
Was der Drehmomentensatz besagt und was dieser Rechner zurückgibt
Ein Moment um einen Drehpunkt ist die Drehwirkung einer Kraft, gleich dem Produkt aus Kraftbetrag und senkrechtem Abstand vom Drehpunkt zur Wirkungslinie. Beiträge im Uhrzeigersinn versuchen, den Körper in die eine Richtung zu drehen; Beiträge gegen den Uhrzeigersinn in die andere. Der Drehmomentensatz, in vielen Lehrplänen der Sekundarstufe auch Momentenregel genannt, sagt, dass Drehgleichgewicht um einen zweckmäßigen Punkt gleichbedeutend damit ist, dass die algebraische Summe dieser Momente null ist — also dass die Summe im Uhrzeigersinn der Summe gegen den Uhrzeigersinn gleicht. Nutzen Sie ein eigenes Werkzeug für Hebelaufwand, Nettodrehmoment oder Einzelmoment, wenn die Suche eine andere ist, nicht dieser benannte Satz. Diese Seite modelliert das übliche Schulpaar: eine Kraft im Uhrzeigersinn force_cw am Hebelarm distance_cw und eine Kraft gegen den Uhrzeigersinn force_acw am Hebelarm distance_acw. Gleichgewicht verlangt dann, dass force_cw mal distance_cw gleich force_acw mal distance_acw ist. Sie benennen die Unbekannte mit solve_for oder lassen das Feld einfach weg, und die Engine stellt die Produktidentität um, um die Lücke zu füllen. Die Antwort wiederholt alle vier Größen mit ausgefüllter Unbekannter, meldet solved_for und unknown_value zur Anzeige, liefert moment_cw und moment_acw, damit beide Seiten der Bilanz sichtbar bleiben, und setzt balanced auf wahr, wenn die Gleitkomma-Gegenprobe übereinstimmt. Das optionale Feld precision steuert, wie viele Dezimalstellen gezeigt werden, damit automatisierte Tests stabil bleiben. Es gibt kein Mehrlast-Balkenmodell, kein Reibungsmoment und kein verteiltes Eigengewicht: Entweder wertet die geschlossene Form im zulässigen Bereich aus, oder die Anfrage scheitert mit invalid_input.
Wie die vier Größen gelesen werden, wie die Unbekannte gewählt wird und warum ein Hebelarm null scheitert
Genau drei dieser vier Werte müssen bekannt sein. Ist die Unbekannte eine Strecke, muss die Kraft derselben Seite ebenfalls ungleich null sein, sonst ist die Division undefiniert. Numerische Zeichenketten in gewöhnlicher Dezimal- oder wissenschaftlicher Notation werden akzeptiert; leere Zeichenketten, NaN und Infinity nicht. Die Rechnung ist ein Produkt der bekannten Seite geteilt durch den restlichen Faktor der unbekannten Seite, danach eine stabile Rundung mit zusammengefallenem negativem Null. Senden Sie JSON mit der Kraft im Uhrzeigersinn als force_cw, dem senkrechten Arm im Uhrzeigersinn als distance_cw, der Kraft gegen den Uhrzeigersinn als force_acw und dem Gegenarm als distance_acw. Aliase werden akzeptiert, damit Tabellen und typisierte Formulare denselben Vertrag nutzen: force_clockwise, F_cw, fcw und clockwise_force für die Last im Uhrzeigersinn; distance_clockwise, d_cw, arm_cw, lever_arm_cw und clockwise_distance für ihren Arm; force_anticlockwise, force_ccw, F_acw, facw, anticlockwise_force und counterclockwise_force für die Gegenlast; distance_anticlockwise, distance_ccw, d_acw, arm_acw, lever_arm_acw und anticlockwise_distance für ihren Arm. Entweder lassen Sie die Unbekannte weg, damit die Engine das einzige leere Feld erschließt, oder Sie setzen solve_for — Aliase unknown, find und for — auf force_cw, distance_cw, force_acw oder distance_acw und liefern die anderen drei. Ein bekannter Hebelarm muss endlich und ungleich null sein: ein distance_cw oder distance_acw von null oder numerisch null scheitert mit invalid_input und einer Meldung, die das Feld nennt, weil ein Hebelarm null F mal d unbrauchbar macht, um eine Kraft durch Division zu lösen. Das optionale Feld precision mit den Aliasnamen decimals und dp wählt Dezimalstellen von null bis fünfzehn und beträgt standardmäßig zehn.
Wo ein Löser des Drehmomentensatzes genutzt wird, was er kostet und was er nicht erfindet
Über die API ist jede erfolgreiche Abfrage ein abrechenbares Element zu $0.002; fehlgeschlagene Prüfung wird nicht berechnet; nach der Antwort wird nichts gespeichert.
Integrationsbeispiele
Deterministische Test-Fixtures
Erzeugen Sie reproduzierbare Paare aus unknown_value und Seitenmomenten für Unit-Tests, Tutorensoftware und Assertions der kontinuierlichen Integration.
Technische Fragen
Wie wähle ich, welche Größe unbekannt ist?
Lassen Sie genau eines von force_cw, distance_cw, force_acw oder distance_acw weg, oder setzen Sie solve_for auf diesen Feldnamen und liefern Sie die anderen drei bekannten Werte.
Was kostet der Drehmomentensatz-Rechner?
Das Browser-Werkzeug ist auf dieser Seite kostenlos. API-Anfragen nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 je erfolgreichem Element; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.