3)Mechanik 2.: Kraftgesetze (Gravitation, Coulomb, Kernkraft, Hooke), Drehung, Drehmoment (Hebel in Technik und Bio), Arbeit (Hubarbeit, Beschleunigungsarbeit, Spannarbeit) und Leistung, Ener Flashcards
<p>Kraftgesetz</p>
<p>Gravitationskraft </p>
<p>Kraft die auf ein Körper wirkt –der eine verursacht die Kraft die den anderen Körper zu sich zieht.</p>
<p>Schwerkraft</p>
<p>Erde wirkt diese Kräfte auf den Körper der Masse m aus.</p>
<p>Gleitreibungskraft</p>
<p>Kraft die das Gleiten eines Körpers auf einem anderen Körper verhindert</p>
<p>Ist in gegensätzliche Richtung gerichtet wie die Bewegung</p>
<p>Reibungskräfte generell wirken immer ENTGEGEN der wirkenden, beschleunigenden Kraft. </p>
<p>Hooksches Gesetz</p>
<p>Kraft die entgegen einer Ausdehnung einer Feder wirkt. Die Ausdehnung ist proportional mit der Kraft.</p>
<p>Zusammenhang zwischen Rückstellkraft und Verlängerung der Feder. Da diese Richtung als positiv angenommen wird, steht ein negatives Vorzeichen vor dem Gesetz.</p>
<p>Elektrische Wechselwirkungen (Coulomb-Kraft)</p>
<p>Beschreibung der Kraft zwischen zwei Punktladungen </p>
<p>Starke Wechselwirkung (Kernkraft) </p>
<p>Zwischen Protonen und Neutronen im Kern. Starke und kurze Reichweite</p>
<p>Drehung und Drehmoment</p>
<p>Die Summe aller Kräfte ist Null, eine Drehung ist aber trotzdem möglich</p>
<p>Drehmoment Moment M</p>
<p>Es wirkt eine Kraft rechtwinklig auf einen Hebelarm, so ergibt sich der Betrag M des Drehmoments aus der Länge r und des der wirkenden Kraft. Das heißt es greift eine Kraft an einem bestimmten Punkt an und verursacht dann ein einem Punkt r0 das Moment.</p>
<p>Wobei r der Kraftarm ist und der Angriffspunkt auf einer Wirkungslinie liegt. Die Drehachse ist dann der Punkt der orthogonal zur Wirkungslinie, auf die die Kraft wirkt, steht.</p>
<p>Wirkung der Kraft die in Abhängigkeit des Dreharmes wirkt. Das Drehmoment ist eine vektorielle Größe, und das Kreuzprodukt aus den Vektoren r und f (M gleich r kreuz F) und steht daher IMMER im rechten Winkel zu der Kraft und dem Vektor r (sollte allen aus der Schule bekannt sein).</p>
<p>Hebel</p>
<p>Kraftwandler der aus einem starren Körper der an einem Angelpunkt drehbar befestigt ist.</p>
<p>Hebelgesetz – Hebel befindet sich im Gleichgewicht, wird nur durch ein Drehmoment gekippt und da die proportional sind, ergibt sich einen darauf wirkende Arbeit.</p>
<p>Mit beschrieben. Wobei s der Weg ist, der bei der Kippbewegung zurückgelegt wird.</p>
<p>Man kann es auch durch die Verhältnisse teilen.</p>
<p><u>Beispiel:</u> Schraubenschlüssel, sowie dein Arm und dein Kiefer</p>
<p>Arbeit </p>
<p>Die Arbeit wird verrichtet an einem Körper, d.h. dass man eine Kraft auf einen Körper ausübt der dann einen gewissen Weg zurücklegt. Arbeit ist ein Skalar. Eine Energieübertragung</p>
<p> </p>
<p>Es gibt zwei Arten</p>
<p><em>Mechanische Arbeit</em> (Beschleunigungsarbeit, Hubarbeit, Spannarbeit) und <em>Elektrische Arbeit</em>.</p>
<p>Das Objekt an dem Arbeit verrichtet wird erhält Energie.</p>
<p>Hubarbeit</p>
<p>Wenn ein Körper nach oben bewegt wird ist eine Hubarbeit nötig. Es ist egal ob man dabei einen zickzack Weg bestreitet oder einen geradlinigen es gilt nicht der zurückgelegte Weg sondern die zurück gelegte Höhe.</p>
<p><em>wHub = mgh</em></p>
<p>Beschleunigungsarbeit</p>
<p>Soll eine Masse m auf die Geschwindigkeit v gebracht werden so muss man diese beschleunigen, dabei ist einen Arbeit von Nöten und zwar:</p>
<p><i>WBeschleunigung = 1/2 mv2</i></p>
<p>Spannarbeit</p>
<p>Die Arbeit die man verrichten muss um eine Feder eine bestimmte Länge zu bewegen.</p>
<p><em>WSpann = 1/2 . D . x2</em></p>
<p>Leistung </p>
<p>Die Arbeit die umgesetzt wird in einer gewissen Zeitspanne</p>
<p> </p>
<p>Man merke: 1 PS = 750 W</p>
<p>Energie</p>
<p>Beschreibt die gespeicherte Arbeit</p>
<p>Die Formeln sind gleich, weil es sich hierbei immer um die übertragene Energie handelt.</p>
<p>Wichtig ist „Die goldene Regel“</p>
<p> </p>
<p>Die Energie geht niemals verloren. Sie wird ausschließlich umgewandelt.</p>
<p>Potentielle Energie im Gravitationsfeld </p>
<p>Graph, exponentiell wieder und Analogie zur elektrischen Energie und potenzielle Energie im elektrostatischen Feld (Epot)</p>
