Kräfte Gleichförmige Bewegung

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Felix Birk
Kräfte
Dass eine Kraft wirkt, sieht man an einer
1) Verformung/Formänderung
2) Geschwindigkeitsänderung
3) Richtungsänderung
Die Wirkung der Kraft hängt von der Stärke einer Kraft, der Richtung und dem Angriffspunkt ab. Die
Wirkung zweier Kräfte wird folgendermaßen bestimmt:
Ein Körper, der in seinem Bewegungszustand verharren „möchte“ wird als träge bezeichnet. Je größer
die Masse des Körpers, desto größer die Trägheit.
Gleichförmige Bewegung
Eine gleichförmige Bewegung ist die Summe aller an einem Körper angreifende Kräfte gleich 0, so
bewegt er sich in die gleiche Richtung mit gleicher Geschwindigkeit.
Das t-s-Diagramm ist eine Ursprungsgerade (s ~ t). Die Steigung gibt die Geschwindigkeit v an.
s
Geschwindigkeit 𝒗 =
Strecke ∆𝒔 = 𝒗 ∗ ∆𝒕
v
Zeit ∆𝒕 =
t
Im v-t-Diagramm gibt die Fläche zwischen der Geraden und
der t-Achse die zurückgelegte Strecke ∆s an.
𝒔∆
𝒗
∆𝒔
∆𝒕
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Felix Birk
Nicht-gleichförmige Bewegung
Wie der Name schon sagt, ist eine nicht-gleichförmige
Bewegung eine Bewegung wobei die Geschwindigkeit
variiert.
s
Hierbei unterscheidet man die
Durchschnittsgeschwindigkeit (Steigung der
Ausgleichsgeraden) und der Momentangeschwindigkeit.
Diese zu messen ist jedoch unmöglich und ist somit nur in
der Theorie möglich.
Je kleiner man jedoch ∆s wählt, also das Zeitintervall, in
dem gemessen wird, desto weiter nähert man sich der
Momentangeschwindigkeit an.
𝐯 (Durchschnittsgeschwindigkeit)
v2
v1
Je kleiner dieses Intervall wird, desto größer werden jedoch auch
die Messfehler!
Momentangeschwindigkeit
Gleichförmig-beschleunigte Bewegung
Ist eine spezielle nicht-gleichförmige Bewegung. Hierbei wird ein Körper durch eine gleichbleibende
(konstante) Kraft beschleunigt.
Das t-v-Diagramm ist eine Ursprungsgerade (v ~ t), deren Steigung die Beschleunigung a angibt.
Diese wird in der Einheit m/s² angegeben.
Beschleunigung 𝒂 =
v
∆𝒗
∆𝒕
Geschwindigkeit 𝒗 = 𝒂 ∗ 𝒕
Strecke ∆𝒔 =
a
Zeit ∆𝒕 =
t
Im v-t-Diagramm gibt die Fläche zwischen der Geraden und
der t-Achse die zurückgelegte Strecke ∆s an.
𝒗
𝒂
𝟏
∗𝒗∗𝒕
𝟐
t
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Felix Birk
Grundlagen der Mechanik
Die Beschleunigung eines Körpers hängt von der beschleunigenden Kraft F und der beschleunigten
Masse m ab.
m1
G
F
beschleunigende Kraft F = G (Gewichtskraft) = m2 * g (Ortsfaktor)
beschleunigte Masse m = m1 + m2
𝐹
m2
𝟏
Aus 𝑎 ≈ 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡. → 𝒂~𝑭 (𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙) und 𝑚 ∗ 𝑎 ≈ 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡. → 𝒂~ 𝒎 (𝑎𝑛𝑡𝑖𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟𝑡𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙) folgt:
Erfährt eine beschleunigte Masse m eine Beschleunigung a, so erfährt sie die Kraft
m
𝑭 = 𝒎 ∗ 𝒂 = 1kg ∗ 2 = 𝟏𝐍
s