Physik I für Bauingenieure, UTRM, SEPM Vorlesung 05 (13. Nov

Physik I für
Bauingenieure, UTRM, SEPM
Vorlesung 05
(13. Nov. 2006)
http://homepage.rub.de/daniel.haegele
Prof. D. Hägele
Physik I für Bauingenieure, UTRM, SEPM WS 2006/07
Inhalt
• Bonuspunkte für UTRM, SEPM
•Newtonsche Axiome
• Elastische Verformung
Physik I für Bauingenieure, UTRM, SEPM WS 2006/07
Bonuspunkt für Klausur
65 % Übungspunkte
50 % Übungspunkte
=>
=>
Bonus 10 % Klausurpunkte
Bonus 5 % Klausurpunkte
Klausur ist bestanden bei 50%
der erreichbaren Klausurpunkte.
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1.5 Dynamik der geradlinigen Bewegung
Bisher: Bewegung nur beschrieben.
Jetzt: Ursache der Bewegung.
Anstoßen: Gleichförmige Bewegung oder Stillstand.
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1. Newtonsches Axiom
Ohne äußere Kraft bleibt ein Körper in Ruhe oder
bewegt sich geradlinig mit v = konst.
(Trägheitsprinzip)
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Was ist Kraft?
z.B. Gewichtskraft ist die
Anziehung von Masse
durch die Erde.
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Messen von Kraft F
Federwaage, Einheit ist [F] = kg m s-2 = N (Newton)
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Zusammenhang von Kraft,
Beschleunigung und Masse
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Beschleunigung von Massen
Versuch: Beschleunigung von
unterschiedlich schweren Massen.
Auswertung
ergibt:
agrün = 2 aschwarz
arot = 1/2 aschwarz
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Zusammenhang von Kraft,
Beschleunigung und Masse
a proportional zu
proportional zu
=>
a = F/m
F
1/m
2. Newtonsches Axiom
F = ma
Einheit: [F] = kg m s-2 = N (Newton)
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Spezialfall von F = ma:
Gewichtskraft FG
FG = m g
g: Erdbeschleunigung
=> Massenbestimmung durch Gewichtsbestimmung
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Richtung von Kräften
Gesamtkraft erhält man durch Vektoraddition
So genanntes „Kräfteparallelogramm“
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Spezialfall:
Körper bleibt in Ruhe, wenn
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Aufteilung von Kräften
Wiederum „Kräfteparallelogramm“
Die Summe der Beträge von F2 und F3 ist
größer als der Betrag von F1.
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Versuch: Kraft und Gegenkraft
Experimentell:
Bei m1 = m2 => v1 = - v2, d.h. F1 = - F2
(Betrag der Kräfte ist gleich)
Bei m1 ∫ m2 => m1 v1 = - m2 v2
=> m1 v1 + m2 v2 = 0 (Impulserhaltung)
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Kraft bewirkt Gegenkraft
3. Newtonsches Axiom
actio
=
reactio
Impulserhaltung
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Anwendung und Präzisierung der
Newtonschen Axiome
1.5.1 Elastische Verformung (Feder)
Linearer Zusammenhang
F = D*s
(Hooksches Gesetz)
Federkonstante D.
D spezifisch für jede Feder.
D = F/s. harte Feder => kleines s => großes D.
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Federkraft in 1. Newtonsches Axion
Gewicht in Ruhe => 1. Newtonsches Axiom
FF = - FG
Federkraft ist Gegenkraft zur Gewichtskraft.
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Anordnungen von zwei Federn
Parallelschaltung: Federkraft verstärkt sich!
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Anordnungen von zwei Federn
Reihenschaltung: Federkraft wird kleiner !
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