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Kraft

Anmerkung zum Lösen von Aufgaben

Viele Aufgaben zur Dynamik fragen nach den Kräften, die an einem Körper angreifen, oder nach der Bewegung des Körpers unter dem Einfluss dieser Kräfte. Rückgreifend auf die bisherigen Beispiele sollen hier noch einmal einige Hinweise für das Lösen solcher Aufgaben gegeben werden. Dies ist jedoch kein Kochrezept, das auf beliebige andere Aufgaben übertragbar ist. Aus diesem Grund verzichten wir auf ein konkretes Beispiel.

  • Untersuchen Sie bei Kräftebetrachtungen nicht alle vorhandenen Körper gleichzeitig, sondern konzentrieren Sie sich auf jeweils einen Körper und überlegen Sie, welche Kräfte an diesem Körper angreifen.
  • Versuchen Sie alle Kräfte, die an einem Körper angreifen (z.B. Gravitationskraft, Federkraft usw.), mit Betrag und Richtung zu finden - am besten mit Hilfe einer Zeichnung. Beachten Sie, dass sich die Gesamtkraft aus der Vektorsumme dieser Kräfte ergibt.
  • Die Gesamtkraft, die an einem Körper angreift, ist verantwortlich für dessen Bewegung. D.h. für die Kraft F , die in F = d p dt bzw. F =m a steht, ist die Gesamtkraft einzusetzen.
  • Wenn es sich um ein eindimensionales Kräfteproblem handelt, d.h. alle Vektoren zeigen nur in eine Richtung (oder die Gegenrichtung), kann auf die Vektorschreibweise verzichtet werden. Die Größen sind dann durch Betrag und Vorzeichen ausreichend bestimmt.
  • Bei zwei- und dreidimensionalen Problemen ist eine Komponentenzerlegung der Vektoren nötig.
  • Nach dem Einsetzen der Gesamtkraft in F = d p dt bzw. F =m a kann durch Lösen der Gleichung das Bewegungsverhalten des Körpers ( a (t), v (t), s (t) ) ermittelt werden.

Da die Modellbildungsaufgaben nichts anderes als eine graphisch orientierte Art des Lösens solcher Aufgaben sind, lässt sich das oben Gesagte auch auf das Erstellen von Wirkungsgefügen übertragen.

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