Kräfte · Schiefe Ebene · Newton'sche Gesetze · Kreisbewegung
Statik — Verformung eines Körpers. Dynamik — Beschleunigung eines Körpers. Kräfte können mit einem Kraftmesser gemessen werden.
Die allgegenwärtige Kraft ist die Gewichtskraft G:
Kräfte unterscheiden sich im Betrag, in der Richtung und im Angriffspunkt. Diese drei Eigenschaften können mit Vektorpfeilen veranschaulicht werden.
F⃗₁ und F⃗₂ sind gleichgerichtet. Die Ersatzkraft ist ebenfalls gleichgerichtet.
F⃗₁ und F⃗₂ sind entgegengesetzt gerichtet.
F⃗₁ und F⃗₂ schließen einen Winkel φ ein. Man nutzt das Parallelogramm: Kraftpfeile an den Ecken, die Diagonale ergibt F⃗ges (Länge und Richtung).
Wenn die Summe aller Kräfte am selben Angriffspunkt gleich Null ist, befinden sich die Kräfte im Gleichgewicht — dann erfolgt keine Verformung und keine Änderung des Bewegungszustands.
Eine Kraft F⃗ wird in zwei Komponenten F⃗₁ und F⃗₂ zerlegt. Diese bilden die Seiten des Parallelogramms.
Auf einer schiefen Ebene mit Neigungswinkel φ zerlegt man die Gewichtskraft G in die Hangabtriebskraft FH (parallel zur Ebene) und die Normalkraft FN (senkrecht zur Ebene).
Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich gleichförmig, wenn keine resultierende Kraft auf ihn wirkt.
Umkehrung: Ändert sich der Bewegungszustand eines Körpers, muss eine Kraft auf ihn wirken.
Die Kraft ist das Produkt aus Masse und Beschleunigung.
1 Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um 1 kg innerhalb von 1 s aus der Ruhe auf 1 m/s zu beschleunigen → Definition der dynamischen Kraft.
Zu jeder Kraft existiert eine Gegenkraft mit gleichem Betrag, aber entgegengesetzter Richtung.
Beim KGG setzen beide Kräfte am selben Körper an. Beim WWG greifen die Kräfte an beiden beteiligten Körpern an.
v⃗ = v⃗F + v⃗B
v⃗ = v⃗F − v⃗B
v⃗ = v⃗F + v⃗B (vektoriell, Pythagoras)
Spezialfall: Gleichförmige Kreisbewegung, bei der der Betrag der Bahngeschwindigkeit v konstant ist.
Die Zentripetalkraft muss aufgebracht werden, um einen Körper der Masse m auf der Kreisbahn zu halten. Die Beschleunigung zeigt dabei stets zum Kreismittelpunkt (→ NGG: FZ).
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