MECHANIK

MECHANIK

1kN=1000N   1MN=1000000N=10³N 1cN=0,01N 1mN=0,001N

D=F:s    s=F:D F=D*s

Parallelschaltung: D*2

Hintereinanderschaltung:D:2

Jede Einwirkung auf einen Körper, die dessen Geschwindigkeit oder Bewegungsrichtung ändert, heißt in der Physik Kraft.

Jede Kraft hat eine bestimmte Richtung. Eine Kraft veranschaulicht man zeichnerisch durch einen Pfeil, der die Kraftrichtung angibt.

Wenn auf einen Körper keine Kraft wirkt, dannbleibt er in Ruhe oder bewegt sich geradlinig mit gleichbleibender Geschwindigkeit weiter.

Wenn auf einen Körper keine Kraft wirkt oder wenn alle auf  ihn wirkenden Kräfte im Gleichgewicht sind, dann bleibt er in Ruhe oder bewegt sich geradlinig mit gleichbleibender Geschwindigkeit weiter.

Physikalische Größe=Zahlenwert*Einheit

Die Kraft ist eine gerichtete Größe; sie ist durch drei Bestimmungsstücke festgelegt:

BETRAG, RICHTUNG und ANGRIFFSPUNKT

Betrag und Richtung kann man mit einem Kraftmesser ermitteln. Eine Kraft stellt man zeichnerisch durch einen Kraftpfeil dar, der vom Angriffspunkt ausgeht und in die Richtung der Kraft zeigt. Die Pfeillänge gibt

den Betrag F der Kraft F an.

Je größer die Zugkraft, desto größer ist die Dehnung, die das Gummiband erfährt.

Die Dehnung ist von der Zugkraft, dem Material , der Länge und dem Querschnitt abhängig.

D=F:s=konstant    

Die Zahl der geltenden Ziffern eines aus gemessenen Größen berechneten Wertes ist nur so groß wie die Zahl der geltenden Ziffern der am wenigsten genau gemessenen Größe.

Mit einem Seil verlegen wir den Angriffspunkt einer Kraft. Mit einer festen Rolle ändern wir die Richtung, mit einer losen Rolle den Betrag einer Kraft. Seil, feste und lose Rolle sind Kraftwandler.

F=(1:n)*G

Mit einer Seil-Rollen-Kombination, z.B. einem Flaschenzug, können Betrag, Richtung und Angriffspunkt einer Kraft verändert werden. Mit Hilfe von Flaschenzügen kann man Große Lasten mit kleinen Kräften heben (Kraftwandler).

F1*a1 = F2*a2    F1=F2*(a2:a1) F1:F2=a2:a1 a2=(F1*a1):F2 F2=F1*(a1:a2)

Wirken 2 parallele Kräfte auf verschiedenen Seiten der Drehachse senkrecht zur Hebelstange, so besteht Gleichgewicht, wenn die Produkte aus dem Kraftbetrag F und dem Abstand a des Angriffspunktes von der Drehachse für beide Kräfte gleich sind(Hebelgesetz).

Die Wirkungslinie einer Kraft ist die Gerade, die durch den Angriffspunkt P geht und längs der Kraftrichtung verläuft. Den Abstand des Drehpunkts D von der Wirkungslinie nennt man Kraftarm l.

Das Drehmoment m ist das Produkt aus dem Betrag F der kraft und dem kraftarm l.

M=F*l

Der symmetrisch gelagerte Hebel befindet sich im Gleichgewicht, wenn die Summe aller rechtsdrehenden Drehmomente gleich der Summe aller linksdrehenden Drehmomente ist.

Drei Kräfte, die in demselben Punkt angreifen, sind im Gleichgewicht, wenn die Ersatzkraft von 2 Kräften gegengleich zur 3.Kraft ist.

Ist die Summe zweier oder mehrerer Kräfte 0, dann sind sie im Gleichgewicht.

Haben die Kräfte gleiche Richtung, dann hat ihre Ersatzkraft dieselbe Richtung; der Betrag der ersatzkraft  ist die Summe der Beträge der Einzelkräfte.

Haben die Kräfte entgegengesetzte Richtungen, dann hat ihre Ersatzkraft die Richtung der größeren Kraft. Der Betrag der Ersatzkraft ist die Differenz aus dem Betrag der größeren Kraft und dem Betrag der kleineren Kraft.

2 Kräfte mit demselben Angriffspunkt kann man durch ihre Ersatzkraft ersetzen. Man findet Richtung und Betrag der Ersatzkraft durch zeichnerische Addition der Einzelkräfte.

Die Gewichtskraft G eines Körpers auf der schiefen Ebene kann in die Komponente FH parallel und in die Komponente FN senkrecht zur schiefen Ebene zerlegt werden.