Kraft

author
2 minutes, 30 seconds Read

Kraft, in der Mechanik, jede Einwirkung, die darauf abzielt, die Bewegung eines Körpers aufrechtzuerhalten, zu verändern oder zu verzerren. Das Konzept der Kraft wird im Allgemeinen mit Hilfe der drei Bewegungsgesetze von Isaac Newton erklärt, die er in seiner Principia Mathematica (1687) niedergelegt hat. Nach dem ersten Newtonschen Prinzip bleibt ein Körper, der sich in Ruhe befindet oder sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit auf einer geraden Linie bewegt, in diesem Zustand, bis eine Kraft auf ihn einwirkt. Das zweite Gesetz besagt, dass eine äußere Kraft, die auf einen Körper wirkt, eine Beschleunigung (Änderung der Geschwindigkeit) des Körpers in Richtung der Kraft bewirkt. Die Größe der Beschleunigung ist direkt proportional zur Größe der äußeren Kraft und umgekehrt proportional zur Menge der Materie im Körper. Das dritte Newtonsche Gesetz besagt, dass, wenn ein Körper eine Kraft auf einen anderen Körper ausübt, der zweite Körper eine gleich große Kraft auf den ersten Körper ausübt. Dieses Prinzip von Aktion und Reaktion erklärt, warum eine Kraft dazu neigt, einen Körper zu verformen (d. h. seine Form zu verändern), unabhängig davon, ob sie eine Bewegung des Körpers bewirkt oder nicht. Die Verformung eines Körpers kann in der Regel vernachlässigt werden, wenn man seine Bewegung untersucht.

Da die Kraft sowohl Größe als auch Richtung hat, ist sie eine Vektorgröße. Die Darstellung von Kräften durch Vektoren impliziert, dass sie entweder in einem einzigen Punkt oder entlang einer einzigen Linie konzentriert sind. Dies ist jedoch physikalisch unmöglich. Auf ein belastetes Bauteil einer Struktur zum Beispiel wirkt eine innere Kraft oder Spannung, die über den Querschnitt des Bauteils verteilt ist. Die Schwerkraft ist immer über das Volumen eines Körpers verteilt. Wenn es jedoch in erster Linie um das Gleichgewicht eines Körpers geht, ist die Annahme, dass sich die Kräfte auf einen einzigen Punkt konzentrieren, sowohl allgemein gültig als auch praktisch. Im Falle der Gravitationskraft kann man davon ausgehen, dass das Gesamtgewicht eines Körpers in seinem Schwerpunkt konzentriert ist (siehe Schwerpunkt).

Zwei Kräfte, die gleichzeitig auf denselben Punkt einwirken, haben die gleiche Wirkung wie eine einzige gleichwertige Kraft. Die resultierende Kraft kann ermittelt werden, indem man ein Parallelogramm konstruiert, bei dem die ursprünglichen Kraftvektoren zwei benachbarte Seiten bilden. Die Diagonale des Parallelogramms ergibt den resultierenden Kraftvektor.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Physiker verwenden das Newton, eine Einheit des Internationalen Systems (SI), zur Messung der Kraft. Ein Newton ist die Kraft, die nötig ist, um einen ein Kilogramm schweren Körper um einen Meter pro Sekunde zu beschleunigen. Die Formel F = ma wird verwendet, um die Anzahl der Newton zu berechnen, die erforderlich ist, um die Geschwindigkeit eines bestimmten Körpers zu erhöhen oder zu verringern. In Ländern, die noch das englische Maßsystem verwenden, messen Ingenieure die Kraft üblicherweise in Pfund. Ein Pfund Kraft verleiht einem Ein-Pfund-Objekt eine Beschleunigung von 32,17 Fuß pro Sekunde zum Quadrat.

Similar Posts

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.