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Kräfte Wichtiges Grundwissen für den Lehramtsstudierenden der Haupt- und Realschule Schriftliche Hausarbeit von Lauren Kappler Universität Augsburg Didaktik.

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Präsentation zum Thema: "Kräfte Wichtiges Grundwissen für den Lehramtsstudierenden der Haupt- und Realschule Schriftliche Hausarbeit von Lauren Kappler Universität Augsburg Didaktik."—  Präsentation transkript:

1 Kräfte Wichtiges Grundwissen für den Lehramtsstudierenden der Haupt- und Realschule Schriftliche Hausarbeit von Lauren Kappler Universität Augsburg Didaktik der Physik

2 2 Die Newtonschen Gesetze 1.Jeder Körper beharrt in seinem Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen, gradlinigen Bewegung, wenn er nicht durch einwirkende Kräfte gezwungen wird, seinen Zustand zu ändern. 2.Die Änderung ist proportional zu der Kraft, die auf die Bewegung wirkt, und geschieht entlang der Richtung jener Kraft, die einwirkt. 3.Die Wirkung ist stets der Gegenwirkung entgegengesetzt gleich, oder: die Wirkungen zweier Körper aufeinander sind stets gleich und von entgegengesetzter Richtung. actio = reactio Kräfte

3 3 Kennzeichen einer Kraft Bezeichnung der Kraft: Symbol F (engl. force = Kraft) Eine Kraft hat einen Angriffspunkt, Betrag und Richtung. Angriffspunkt : Ort der Wechselwirkung Betrag : |F| = F [F] = [m] · [a] = 1 kg · 1 m / s² = 1 N Richtung : Resultat der Kraftwirkung z.B. Beschleunigungsrichtung F Kräfte

4 Bezeichnung der Kraft: Symbol F (engl. force = Kraft) Eine Kraft hat einen Angriffspunkt, Betrag und Richtung. Betrag : |F| = F [F] = [m] · [a] = 1 kg · 1 m / s² = 1 N Gewichtskraft von 1 kg: F G = 1 kg · 9,81 m / s² = 1 kp = 9,81 N Gewichtskraft von 0,1 kg (Tafel Schokolade): F G = 0,1 kg · 9,81 m / s² = 0,981 N 4 Kennzeichen einer Kraft F Kräfte 10 N 1 N

5 5 Kräfteaddition Eine Kräfteaddition in paralleler und antiparalleler Richtung nennt man: Arithmetische Addition Parallel: z.B.: Antiparallel: z.B.: Kräfte

6 6 Kräfteaddition Eine Kräfteaddition, bei der die Vektoren in eine beliebige Richtung zeigen, nennt man Geometrische Addition. Hierbei wird mithilfe eines Kräfteparallelogramms gearbeitet. Kräfte

7 7 Kräfteaddition F H F 1 F 2 F G Kräfte

8 Wechselwirkung Eine Kraft als resultierende einer Wechselwirkung ist unabhängig davon, wie viele Kräfte an der Wechsel- wirkung teilhaben. 8Kräfte

9 9 Kräftezerlegung Die Zerlegung von Kräften gelingt mit einem Kräfteparallelogramm. z.B. sind die Hangabtriebskraft F H und die Normalkraft F N Komponenten der Gewichtskraft F G F H F N F G F G Je steiler die schiefe Ebene, desto kleiner ist die Normalkraft und desto größer die Hangabtriebskraft! Kräfte

10 10 Kräftegleichgewicht Alle an einem Punkt angreifenden Kräfte heben sich in ihrer Wirkung gegenseitig auf: F 1 = - F 2 z.B. Wilhelm Busch: Witwe Bolte Greifen an einem Angriffspunkt zwei gleich große, aber entgegengesetzte Kräfte F 1 und F 2 an, so ist die resultierende Kraft gleich Null. z.B. Tauziehen Kräfte

11 11 Kräftegleichgewicht z.B. Wilhelm Busch: Witwe Bolte Kräfte Der Hahn ziehe mit 15 N, die Hennen jeweils mit 10 N. Konstruieren Sie ein Kräfteparallelogramm, in dem die resultierende Kraft = 0 wird !

12 Angriffspunkt der Gewichtskraft: Die Schwerkraft braucht als Kraft einen Angriffspunkt am Körper! Idealisierung eines Gegenstands: Kraftwirkung über einen einzigen Punkt des Gegenstandes, d. h., dass ein Gegenstand nur auf diesen Punkt reduziert werden kann Schwerpunkt 12 Schwerpunkt eines Körpers Kräfte S

13 13 Gleichgewicht Stabiles Gleichgewicht: Bei jeder Auslenkung hebt sich der Schwerpunkt Labiles Gleichgewicht: Bei jeder Auslenkung senkt sich der Schwerpunkt Indifferentes Gleichgewicht: Höhenlage des Schwerpunktes bleibt gleich Kräfte

14 14 Schwerpunkt eines Körpers Wird der Körper im Schwerpunkt unterstützt (aufgehängt), so ist er mit der Schwerkraft im Gleichgewicht, d.h. die Schwerkraft kann ihn nicht mehr drehen. Die Summe aller Drehkräfte ist null ! Def.: Drehmoment M (Drehkraft) Kräfte


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