6. Statik und Dynamik Flashcards
Erkläre das Trägheitsprinzip (1. Newton’sche Axiom)
“Jeder Körper beharrt in seinem Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung, wenn er nicht durch einwirkende Kräfte gezwungen wird, seinen Zustand zu ändern.”
Ruhe ist ein Spezialfall der geradlinigen gleichförmigen Bewegung. Häufig kompensiert eine Kraft andere Kräfte, z.B. Reibungskräfte. Es wirken immer Kräfte auf den Körper, aber in diesem Fall ist die resultierende Kraft gleich null.
Erkläre das Aktionsprinzip (2. Newton’sche Axiom)
“Ein Körper wird beschleunigt, das heisst er ändert den Betrag oder die Richtung seiner Geschwindigkeit, wenn eine resultierende Kraft auf ihn einwirkt.”
Die Beschleunigung ist proportional zur resultierenden Kraft und erfolgt in der gleichen Richtung, in der die Kraft wirkt. Die Proportionalitätskonstante ist die Masse des Körpers.
F =ma
Dieses Axiom gilt bei:
• Gradlinige, gleichmässig beschleunigte Bewegung
• Gleichförmige Kreisbewegung
Erkläre den Zusammenhang der Trägheit einer Masse und der Schwere einer Masse
Masse hat “zwei Gesichter”: Einerseits sprechen wir von der schweren Masse, die einen Körper schwer macht und ihm das Gewicht gibt, das er auf die Waage bringt. Die schwere Masse folgt einer Kraft.
Andererseits sprechen wir von der trägen Masse, die einen Körper träge macht. sie zeigt sich als der Widerstand, den ein Körper allen Versuchen entgegenstellt, ihn zu beschleunigen oder abzubremsen. Die träge Masse widersetzt sich der Kraft.
Erst Albert Einstein erklärte in seiner Relativitätstheorie die beiden Massen für identisch. Davor war lange Zeit umstritten, dass die beiden Massen miteinander zu tun haben und wie sie quantitativ zusammenhängen
Erkläre das Wechselwirkungsprinzip (3. Newton’sche Axiom)
actio gegengleich reactio
“Wirt ein Körper auf einen anderen Körper mit einer Kraft, so wirkt stets der zweite Körper auf den ersten Körper mit einer gleich grossen, entgegengesetzt gerichteten Kraft.”
Eine Kraft allein kann nie wirksam sein => Kräfte treten immer paarweise auf, wirken aber auf anderen Körper. => Wechselwirkungsprinzip.
Erkläre den unterschied von Kräftegleichgewicht und Wechselwirkungsprinzip
Wenn eine Kraft und eine entgegengesetzte Kraft am gleichen Körper wirken, heben sie sich gegenseitig auf und es herrscht ein Kräftegleichgewicht. Die resultierende Kraft ist gleich null. Deshalb kann man sagen, dass «actio gegengengleich reactio» gelten muss, das Kräftegleichgewicht gelten kann.
Wechselwirkungen können sich nicht aufheben, da sie nicht auf den gleichen Körper wirken => Wechselwirkungsprinzip.
Was hat de Stabilität eines Körpers mit dem Schwerpunkt zu tun?
Die Bewegung eines Körpers kann zerlegt werden in die Bewegung des Schwerpunkts oder in eine Bewegung um den Schwerpunkt herum. Die Stabilität eines Körpers hängt von der Position des Schwerpunkts ab.
- Stabiles Gleichgewicht: Gegenstand bewegt sich nicht
- indifferentes Gleichgewicht: Gegenstand stabil, kleine Kräfte reichen aus, um den Gegenstand zu Bewegen.
- labiles Gleichgewicht: Gegenstand kann kaum in Position gehalten werden
