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Kapitel 2: Dynamik 2.1 Grundprinzipien der Bewegung: Die Newton‘schen Axiome Was verursacht eigentlich Bewegung ?

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Präsentation zum Thema: "Kapitel 2: Dynamik 2.1 Grundprinzipien der Bewegung: Die Newton‘schen Axiome Was verursacht eigentlich Bewegung ?"—  Präsentation transkript:

1 Kapitel 2: Dynamik 2.1 Grundprinzipien der Bewegung: Die Newton‘schen Axiome Was verursacht eigentlich Bewegung ?

2 Bewegungen werden durch Kräfte verursacht !... oder der gleichförmig geradlinigen Bewegung ! Alltagserfahrung ! Ein Körper, auf den keine resultierende Kraft wirkt, befindet sich im Zustand der Ruhe „Trägheitsgesetz“ oder „1. Newton‘sches Axiom“... Gilt aber nicht für Beobachter in beliebigen Systemen ! z.B. Flugzeug beim Start ! Allgemein: Nicht in beschleunig- ten Bezugssystemen. Systeme, in denen das Trägheits- gesetz erfüllt ist heißen Inertialsysteme. Was verursacht Bewegungen ?

3 Mit Hilfe der Luftschiene hatten wir festgestellt, daß: Die Verdopplung der Kraft bei konstanter Masse zur doppelten Beschleunigung führt, d.h. die Beschleunigung verhält sich proportional zur Kraft. Die Verdopplung der Masse bei konstanter Kraft zur halben Beschleunigung führt, d.h. die Proportionalitäts- konstante ist durch die Masse gegeben. Die Verdopplung der Masse und der Kraft die Beschleunigung konstant läßt, d.h. das Produkt aus Masse und Beschleunigung ist konstant. Die Erfahrung zeigt, daß die Beschleunigung in Richtung der wirkenden Kraft erfolgt. Wie hängen Kraft und Bewegung zusammen ?

4 Ein Körper wird in Richtung der resultierenden äußeren Kraft beschleunigt, die auf ihn wirkt. Die Beschleunigung ist proportional zur resultierenden äußeren Kraft, wobei die Proportionalitätskonstante durch die Masse gegeben ist. Die resultierende äußere Kraft ist die Vektorsumme aller Kräfte, die auf den Körper wirken. „Aktionsprinzip“ oder „2. Newton‘sches Axiom“

5 Damit kennt man ALLE Bewegungen, wenn man die verursachende Kraft beschreiben kann !!!!

6 Passiert sonst noch etwas, wenn man eine Kraft ausübt ? Kräfte treten immer paarweise auf. Übt Körper A eine Kraft auf den Körper B aus, wirkt eine gleich große aber entgegengesetzt gerichtete Kraft vom Körper B auf den Körper A. Somit gilt: „Reaktionsprinzip“, „actio=reactio“ oder 3. Newton‘sches Axiom

7 Kapitel 2: Dynamik 2.2 Anwendungen (I): Freier Fall und schiefer Wurf

8 Läßt man einen Körper fallen, wird er in Richtung auf den Erdmittelpunkt beschleunigt. Die Beschleunigung ist (unter geeigneten Versuchsbedingungen) für alle Körper gleich und ändert sich nicht mit der Zeit. (D.h. die Kraft ist propor- tional zur Masse des Körpers, F=m*g=m*a, a=g...) a=const ! Feste Richtung, d.h. Behandlung in 1 Dimension möglich! DAS PRÜFEN WIR NACH !!!

9 Erweiterung: Schiefer Wurf Was ändert sich ? 1)v 0 ist von 0 verschieden 2)Man wirft i.A. nicht nur nach oben oder unten, d.h. mehrdimensionales Problem. Was bleibt gleich ? Die wirkende Kraft (nachdem der Körper die Hand verlassen hat): Es wirkt nur die Gewichtskraft ! Was muß ich tun ?Den Geschwindigkeitsvektor zerlegen und das Problem komponentenweise bearbeiten !


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