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Kräftezusammensetzung

Kräfte sind gerichtete (vektorielle) Größen. Wenn auf einen Körper zwei Kräfte wirken, so setzen sich diese Teilkräfte vektoriell zu einer resultierenden Kraft zusammen. Die resultierende Kraft, kurz auch Gesamtkraft oder Resultierende genannt, kann rechnerisch oder zeichnerisch ermittelt werden. Der Betrag der resultierenden Kraft hängt vom Betrag der beiden Teilkräfte und vom Winkel zwischen ihnen ab.

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Kräfte sind gerichtete (vektorielle) Größen. Wenn auf einen Körper zwei Kräfte wirken, so setzen sich diese Teilkräfte vektoriell zu einer resultierenden Kraft zusammen. Die resultierende Kraft, kurz auch Gesamtkraft oder Resultierende genannt, kann rechnerisch oder zeichnerisch ermittelt werden. Der Betrag der resultierenden Kraft hängt vom Betrag der beiden Teilkräfte und vom Winkel zwischen ihnen ab. Alle möglichen Fälle sind in der nachfolgenden Übersicht zusammengestellt.

Bild

  • Kräfte addieren sich vektoriell
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Kräftezusammensetzung." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/physik/artikel/kraeftezusammensetzung (Abgerufen: 04. October 2025, 13:29 UTC)

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Drehmoment und Drehmomentensatz

Bei Schraubenschlüsseln, Türklinken, Fahrrädern, Flaschenöffnern, Waagen oder Sportgeräten wirken Kräfte auf drehbare Körper. Das Drehmoment oder Kraftmoment ist die analoge Größe zur Kraft. Während die Kraft die Wirkung auf einen Körper beschreibt, der als Massepunkt angesehen werden kann und eine translatorische Bewegung ausführt, beschreibt das Drehmoment die Wirkung einer außerhalb der Drehachse angreifenden Kraft auf einen drehbar gelagerten starren Körper. Diese Wirkung kann durch solche Größen wie Drehwinkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung beschrieben werden. Für das Drehmoment gilt:

M → = r → × F → und unter der Bedingung , dass die Kraft senkrecht am Hebel angreift , M = r ⋅ F .

Newtonsches Grundgesetz

Zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung gilt folgender Zusammenhang:
 

  F = m ⋅ a   
  Fauf den Körper einwirkende Kraft
  mMasse des Körpers
  aBeschleunigung des Körpers


Dieses Gesetz wurde von ISAAC NEWTON (1643-1727) entdeckt und beinhaltet einen grundlegenden Zusammenhang zwischen Kraft und Bewegung.

Gravitationsgesetz

Die zwischen zwei Körpern wirkende Gravitationskraft kann berechnet werden mit der Gleichung:

F = G ⋅ m 1 ⋅ m 2 r 2                        G            Gravitationskonstante                        m 1 ,   m 2    Massen der Körper                        r              Abstand der Massenmittelpunkte                                      der beiden Körper voneinander

Das Gravitationsgesetz wurde von ISAAC NEWTON (1643-1727) entdeckt.

Radialbeschleunigung

Die Radialbeschleunigung gibt an, wie schnell sich bei einer Kreisbewegung die Richtung der Geschwindigkeit ändert.
Formelzeichen: a r
Einheit: ein Meter je Quadratsekunde ( 1 m s 2 )

Die Radialbeschleunigung kann mit den folgenden Gleichungen berechnet werden:

a r = v 2 r        a r = 4 π 2 ⋅ r T 2        a r = 4 π 2 ⋅ r ⋅ n 2

Die Radialbeschleunigung ist eine gerichtete (vektorielle) Größe, die immer zum Zentrum der Kreisbewegung gerichtet ist. Sie ist deutlich zu unterscheiden von einer Beschleunigung längs der Bahn des Körpers (Bahnbeschleunigung oder Beschleunigung).

Hebel

Hebel sind kraftumformende Einrichtungen. Sie dienen häufig dazu, mit kleinen Kräften größere Kräfte hervorzurufen. Sie werden z. B. bei Brechstangen, Scheren, Schraubenschlüsseln, Flaschenöffnern, Waagen oder Wippen genutzt.
Mit Hebeln wird keine mechanische Arbeit gespart, sondern lediglich die notwendige Kraft zum Bewegen oder Heben eines Gegenstandes verringert, wobei sich der zurückzulegende Weg vergrößert.

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