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Kraft

Kraft

Die Kraft ist eine grundlegende physikalische Größe.

Durch eine Kraft kann ein Körper verformt werden wenn er fest ist oder bewegt und beschleunigt werden wenn er beweglich ist.

Berechnet wird sie durch:


F = m * a

Der Formelbuchstabe ist „F“ und die Einheit ist Newton (N)

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Wobei "m" die Masse ist und "a" die Beschleunigung.

Die Kraft ist eine gerichtete Größe und wird durch einen Vektor (Kraftrichtung durch einen Pfeil dargestellt) definiert.

Beispiel: Ein Körper liegt auf dem Boden und wird nach rechts gezogen.
Auf dem Körper wirkt die Schwerkraft, dadurch ergibt sich eine Gewichtskraft FG. Diese zieht den Körper auf den Boden, wodurch der Pfeil (der Vektor) nach unten zeigt.
Der Körper wird mit der Kraft F nach rechts gezogen. Durch die Reibung zwischen Körper und Boden ergibt sich die Reibkraft, welche der Kraft F entgegen wirkt.

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Kraft messen

Um eine Kraft zu bestimmen gibt es mehrere Möglichkeiten.

Die einfachste Möglichkeit ist die Verformung einer Feder oder eines Biegebalkens aufgrund einer Krafteinwirkung zu messen.

Wird ein Körper mit der Masse m an eine Federwaage gehängt, wird die Feder je nach Gewicht auseinandergezogen. Das Verhältnis zwischen Auslenkung und Kraft ist bei einer Feder konstant.

Der Biegebalken ist im einfachsten fall ein Aluminiumstab. Wirkt eine Kraft am Ende des Stabes, biegt sich dieser. Die Biegung kann über eine Skala (Längenmessung) oder über einen Dehnungsmessstreifen (Elektronische Auswertung) erfasst werden.

Gewichtskraft

Die Gewichtskraft wird durch die Erdanziehung hervorgerufen und wirkt auf jede Masse auf der Erde.

Bestimmt wird sie durch: FG = m * g
 

m ist die Masse und g ist die Erdbeschleunigung.
Der Daumenwert der Literatur ist für die Erdbeschleunigung: g = 9,81 m / s².

Ein 2kg-Bohrhammer hat also eine Gewichtskraft von 19,6N.

Reibkraft

Wenn zwei Körper aufeinander bewegt werden, gibt es eine Reibung. Je nach Oberfläche ist diese Stark oder weniger stark.
Die Reibkraft wirkt der Bewegung entgegen.

Bei Rädern spricht man von Rollreibung. Auch hier wirkt die Reibkraft der Bewegung entgegen.

Weitere Abhängigkeiten

Die Kraft kommt als elementare Größe in sehr vielen Zusammenhängen vor.

Arbeit ist Kraft mal Strecke.
W = F * s
Einheit:  = N * m = J (Joule)
Wird ein Holzklotz vom Boden auf einen Tisch gelegt, wurde Arbeit verrichtet.

Drehmoment ist Kraft mal Hebelarmlänge
M = F * r
Einheit: N * m
Wird ein Handrad gedreht, wirkt auf die Welle ein Drehmoment.

Siehe auch

http://www.1-2-do.com/wissen/Drehmoment

http://de.wikipedia.org/wiki/Kraft

 

 

 

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