Zusammengesetzte Bewegung und Kräfte in der Natur
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ITEM: 3. Zusammensetzung der Bewegung
In der Natur gibt es Bewegung in 2 Dimensionen. Diese Bewegungen, genannt zusammengesetzte Bewegungen, sind die Kombination von 2 oder mehr einfachen Bewegungen.
Um sie zu untersuchen, müssen wir:
- Klare Unterscheidung der Art jeder einzelnen Komponente einfacher Bewegungen.
- Für jede einzelne Komponente die entsprechenden Gleichungen anwenden.
- Die Bewegungsgleichungen unter Berücksichtigung der Verbindung erhalten:
Die Position wird durch die vektorielle Addition der Positionsvektoren der Bewegungskomponenten erhalten: v = vxi + vyj.
Die Geschwindigkeit wird durch die vektorielle Addition der Geschwindigkeitsvektoren der Bewegungskomponenten erhalten: v = vxi + vyj.
Die Zeit, die für die zusammengesetzte Bewegung benötigt wird, ist gleich der Zeit für jede Bewegungskomponente.
ITEM: 4. Kräfte in der Natur
4.1. Natur der Kräfte
Eine Kraft ist jede Einwirkung, die den Zustand der Ruhe oder Bewegung eines Körpers verändern oder eine Verformung in ihm hervorrufen kann.
Die Wirkungen von Kräften auf den Körper variieren mit den Merkmalen der Kräfte.
Auswirkungen der Kräfte auf...
Verformbare Körper: Diese ändern ihre Form leicht, wenn sie einer Kraft ausgesetzt sind. Dies liegt daran, dass die Teilchen schwach miteinander verbunden sind und ihre Positionen verändern, sich trennen oder sich unter der Einwirkung äußerer Kräfte bewegen können.
Die Wirkung der auf verformbare Festkörper ausgeübten Kräfte hängt vom Punkt ab, an dem sie angewendet werden, und führt in der Regel zur Verformung des Körpers.
Ein besonderer Fall sind elastische Festkörper. Diese Körper nehmen ihre ursprüngliche Form wieder an, wenn die Kraft, die die Verformung verursacht, nicht mehr wirkt.
Starre Körper: Sie ändern ihren Zustand bei der Anwendung einer Kraft praktisch nicht. Dies liegt daran, dass die Teilchen stark miteinander verbunden sind.
Die Wirkung der Kräfte auf starre Körper besteht darin, den Zustand der Ruhe oder Bewegung zu verändern. Zwei Kräfte mit der gleichen Größe und Richtung haben die gleiche Wirkung auf einen starren Körper, wenn sie auf der gleichen Wirkungslinie angewendet werden.
4.2. Hookesches Gesetz
Elastische Körper verformen sich, wenn sie einer Kraft ausgesetzt sind.
Die Verformung, die ein elastischer Körper erfährt, ist direkt proportional zur einwirkenden Kraft.
F = k * (l - l0)
4.3. Resultierende Kraft eines Systems
Die resultierende Kraft eines Systems von Kräften, die auf einen Körper wirken, ist die vektorielle Summe aller Kräfte des Systems.
Das Konzept der resultierenden Kraft gilt nur für starre Körper, da alle Kräfte dazu neigen, den Zustand der Ruhe oder Bewegung des Körpers zu verändern, aber ihn nicht verformen.
Die Schätzung der resultierenden Kraft eines Systems von Kräften, die auf einen starren Körper wirken, wird als Zusammensetzung von Kräften bezeichnet.
4.3.1. Zusammensetzung gleichzeitiger Kräfte
Sie werden auf Linien angewendet, die sich in einem Punkt schneiden.
Wenn wir die resultierende Kraft berechnen, gehen wir davon aus, dass alle Kräfte am gleichen Punkt des starren Körpers angewendet werden.