1.5 Typen von Kräften A abgeleitete Kräfte: elastische Kraft, Muskelkraft, Reibungskraft, Schwerkraft, ... B fundamentale Kräfte: elektrische Kraft (Ladungen) magnetische Kraft (bewegte Ladungen) Kernkräfte (schwache und starke Kernkräfte) Gravitationskraft alle bekannten Kräfte! Planetenbahn Kepler-Gesetze Beispiel: Gravitation r m1 m2 fundamentale Konstante Spezialfall Schwerkraft: Anziehung des Körpers durch die Erde im Abstand des Erdradius führt auf die Schwerebeschleunigung G = 6,673 (10)·10-11m3kg-1s-2 Welche Masse hat die Erde?
C Trägheitskraft FTrägheit = D Dl Gegenkraft bei beschleunigten Bewegungen, die man im beschleunigten System spürt. a F Trägheit = -m × m Messanordnung im beschleunigenden Auto Dl Feder als Beschleunigungsmesser FTrägheit = D Dl Beispiele der Trägheitskräfte: Anfahren im Fahrstuhl, Schwerelosigkeit im Satelliten, Drehbewegungen Drehung um Achse A r Dj m v Achse Dv Geschwindigkeit von m Änderung durch Drehung D
1.6 Zusammensetzen von Kräften Parallelogramm der Kräfte mathematische Konstruktion physikalisches Bild b F a F1 F2 a + b = 180° Wie sieht die Addition von vielen Kräften aus?
1.7 Hebelgesetz, Drehmoment (statisch) ausgedehnte Körper keine Drehung Drehung bis zur neuen Gleichgewichtsposition a Gleichgewicht oder A vereinfachtes Hebelgesetz l2sina Hebelgesetz: Summe Drehmomente = null „wirkendes“ Drehmoment für die Achse durch den Drehpunkt F=m·g F 2 l a sin A geknickter Hebel
Hebel am Unterarm einarmiger Hebel zweiarmiger Hebel Zug Last 1 : 10 Kräfteverhältnis 1 : 16 Wie groß ist die Kraftwirkung auf das Gelenk? Drehpunkt?
Hebelarm jeweils gezeichnet damit F r Hebel am Unterkiefer Hebelarm jeweils gezeichnet damit F r Energie