Klassische Mechanik

• Gewichtskraft
• Reibungskraft
• Zugkraft
• Windkraft
• Wasserkraft
• Schubkraft

ist ein Mass dafür, welche Bewegungsänderunge oder Verformung bei einem Körper hervorgerufen wird.

Formelzeichen: F

Einheit: Newton [N]

ein Newton ist die Kraft, die einem Körper mit der Masse 1 kg eine Beschleunigung von 1m/s² erteilt.

• vektorielle Grösse
• Wechselwirkungsgrösse: Sie wirkt in der Regel zwischen zwei Körpern
• ist nur an ihrer Wirkung erkennbar. Abhängig von:
  • Betrag der Kraft
  • Richtung der Kraft
  • Angriffspunkt der Kraft
  • vom Körper selbst (mobilität, mechanische Eigenschaften)

• elastische
• plastische

Körper nimmt nach der Krafteinwirkung wieder von allein seine ursprüngliche Form an

z.B

gedehnte Feder, gebogener Ast

Körper nimmt nach Krafteinwirkung nicht mehr seine ursprüngliche Form an.

z.B

Autounfall, Verbiegen eines Nagels

beschreibt das elastische Verhalten von Festkörpern, deren elastische Verformung proportional zur einwirkenden Belastung ist.

F = D s

F: angreifende Kraft

s: Verlängerung der Feder 

D: Federkonstante

Wenn auf einen Körper zwei Kräfte wirken, so setzen sich diese zu einer resultierenden Kraft zusammen. 

eine Kraft kann inTeilkräfte oder Komponenten zerlegt werden, wenn die Richtungen der Komponenten bekannt sind. Kann auch an der geneigten Ebene erfolgen

Gewichtskraft: F_G          Hangabtriebskraft: F_H            Normalkraft: F_N

F_H= F_Gsin(α) = F_G h/l                                  F_N=F_Gcos(α)= F_Gb/l

1. Trägheitsgesetz
2. Grundgesetz
3. Wechselwirkungsgesetz

Ein Körper bleicht in Ruhe oder in gleichförmiger geradliniger Bewegung, solange die Summe der aif ihn wirkenden Kräfte null ist.

Zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung gitl folgedner Zusammenhang:

F= m a

• F ist immer beschleunigende Kraft 
• Richtungen der Beschleunigung und beschleundigender Kraft sind stets gleich.
• jeweilige Geschwindigkeit des Körpers kann grösser oder kleiner werden. 

Wirken zwei Körper aufeinander ein, so wirkt auf jeden der beiden Körper eine Kraft. Die Kräfte sind gleich gross und entgegengesetzt gerichtet. Es gilt:

F₁= -F₂

Es werden Kräfte betrachtet, die durch das gegenseitige Einwirken zweier Körper aufeinander zustandekommen

Die Kräfte sind gleich gross und entgegengesetzt.

Es werden alle Kräfte betrachtet, die auf einen Körper wirken. Sie entstammen meist verschiedenen Wechselwirkungen.

Die Summe aller auf einen Körper wirkenden Kräfte ist null.

Körper wirken mit einer bestimmten Kraft auf eine Unterlage oder ziehen an einer Aufhängung und werden von der Erde unterschiedlich stark angezogen.

F_G = mg

• Haftreibung
• Gleitreibung
• Rollreibung

Ursache liegt in der Beschaffenheit der Oberfläche. Der Betrag der Reibungskraft  von der  Beschaffenheit der Oberfläche und vom Betrag der Kraft - die senkrecht auf die Unterlage wirkt - abhängig.

F_r=  μ F_N                       μ: Reibungszahl

F_R= ½ c_w A ρ v²

c_{w: Luftwiderstandszahl}         A: Umströmte Querschnitt          ρ: Dichte der Luft        v: Geschwindigkeit

Damit Körper auf einer Kreisbahn bewegt, muss auf ihn eine Kraft in Richtung des Zentrums der Kreisbewegung wirken (Radialkraft). Gegenkraft gleich gross wie Radialkraft.

F_r= m (v²) / r       = m ω² r

• Beschreibung erfolgt in einem Interialsystem
• Kugel bewegt sich auf Kreisbahn
• Kugel durch Radialkraft auf Kreisbahn gehalten. Wechselwirkungskraft: Gegenkraft zur Radialkraft
• Reisst der Faden, so bewegt sich die Kugel tangential weiter

• Beschreibung erfolgt in einem beschleunigten Bezugssystem
• Kugel befindet sich in Ruhe
• Beobachter stellt nach aussen wirkende Zentrifugalkraft fest. Zu dieser Kraft keine Gegenkraft.
• Reisst der Faden, so bewegt sich die Kugel nach aussen

• In beschleunigten Bezugssystemen wirken Trägheitskräfte. Zu einer Trägheitskraft gibt es keine Gegenkraft.
• = Scheinkräfte
• Werden durch die Trägheit eines Körpers gegenüber Bewegungsänderungen hervorgerufen.
• haben stets die entgegengesetze Richtung zur Beschleunigung.

• Eine Trägheitskraft, die auf der Erdoberfläche zusätzlich auf bewegte Körper wirkt.
• wirkt senkrecht zur Richtung der Geschwindigkeit des Körpers im rotierenden (beschleunigten) Bezugsystem.

F = F₁+F₂

F=F₁-F₂

F = √ (F²₁+F²₂)

Gleichung: