Physik Prof. Dr. Manfred Koch Folienset #3c / Newtonsche Dynamik II / Kräfte und Statik
Zur Gültigkeit der Newton‘schen Axiome in Bezugssystemen
Die Newton‘sche Mechanik: Methodische Anwendung
Kräftegleichgewicht allgemein Ein Körper befindet sich im Kräftegleichgewicht, wenn die resultierende Vektorsumme der auf ihn wirkenden Kräfte Null ergibt. Dies bedeutet, dass er kein Bestreben zeigt, seinen gegenwärtigen Bewegungszustand zu ändern, d.h. er wird nicht beschleunigen. In diesem Fall wird sich ein Körper mit gleichmäßiger Geschwindigkeit weiter bewegen, falls er schon in Bewegung war oder in Ruhe bleiben. Dies gilt sowohl für lineare Bewegungen (Translation) als auch für Drehbewegungen (Rotation). Statik: Körper i.a. im Ruhezustand die Resultierende aller wirkenden Kräfte muss gleich null sein: Resultierende: a) der Lageplan mit den ursprünglichen Kräften F1 und F2 sowie der Resultierenden FR; b) Krafteck zur Ermittlung der Resultierenden nach Betrag und Richtung; c) alternativ zu b) das Kräfteparallelogramm; d) Kräftepaar - Resultierende gleich null (für einen ausgedehnten Körper, wenn die Kräfte nicht im Schwerpunkt angreifen, wie meistens in der Baustatik) * die Summe aller Momente muss gleich null sein:
Typische Statik Beispiele
Statik oder Dynamik? Beispiel des Kistenschleppens
1) der hängenden Kiste bzw. 2) des Kleiderbügels auf der Wäschleine Kräftegleichgewicht 1) der hängenden Kiste bzw. 2) des Kleiderbügels auf der Wäschleine Fx = 0, T1 = T2 * 1.5 1/2 Im Gleichgewicht: Ftot = 0, c Fy = 0, W = T1/ 2 1/2 + T2 /2 W = (T2 * 1.5 ½ ) / 21/2 + T2 /2 = T2 (1.5½ / 21/2 + ½) T2 = (1.5½ / 21/2 + ½) * W und T1 = T2 * 1.5 1/2
Das klassische Gleichgewichts-Problem in der Baustatik