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1.3 Beschleunigung, Kraft und Masse ( Dynamik )

Ursache der Bewegung?. zu früheren Zeit Beschleunigung. Im neuen Beobachtungsintervall : keine Ursache einer Beschleunigung angenommen!. Beharrung der Bewegung 1. Newtonsches Axiom . 1687. Ursache für eine Beschleunigung wird Kraft genannt!. a  F. Richtung  Vektor.

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1.3 Beschleunigung, Kraft und Masse ( Dynamik )

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Presentation Transcript

  1. Ursache der Bewegung? zu früheren Zeit Beschleunigung Im neuen Beobachtungsintervall: keine Ursache einer Beschleunigung angenommen! Beharrung der Bewegung 1. Newtonsches Axiom 1687 Ursache für eine Beschleunigung wird Kraft genannt! a  F Richtung  Vektor Ansatz: F = (Eigenschaft des Körpers, genannt “Trägheit”) a nein! Volumen? Teilchenzahl? Farbe? Masse m bestimmt mit Waage und Urkilogramm Einheit 1kg 2. Newtonsches Axiom Einheit der Kraft F 1.3 Beschleunigung, Kraft und Masse (Dynamik) Was ist 1N ?

  2. Fallhöhe h in Zeit t  g = 9,81 m/s2 Ursache Gravitationskraft, Schwerkraft  Referenzkraft Körper von 1kg zeigt Schwerkraft von 9,81 N ! g unabhängig von der Höhe  Vergleiche wählbare Höhe mit Erdradius h << Erdradius 6370km gleich für alle Körper! Gesamtkraft F = FG -FR zusätzliche Kraft durch Reibung Freier Fall Versuch mit Fallkette  freier Fall ist Bewegung mit konstanter Beschleunigung Beobachtung?  große Unterschiede Vakuum

  3. parallel zur Ebene Fd Fd = FG sin a FG dynamische Wirkung a Fs a = 0  Körper bleibt liegen senkrecht zur Ebene statische Komponente a = 90°  Körper fällt frei Fs = FG cos a Kraft ist ein Vektor Bewegung auf einer schiefen Ebene Nachweis der statischen Komponente  Versuche zur Verformung von Körpern

  4. proportional Hookesches Gesetz Draht Gleichgewicht Federkonstante [N/m] des Drahtes l0 l FG = mg Materialeigenschaft Elastizitätsmodul [N/m2] mechanische Spannung relative Geometrieänderung 1.4 Elastizität von Materialien “kleine” Kräfte  Verformung ist spontan reversibel Material elastisch Kraftmesser: Federwaage

  5. mikroskopisch Bruch ist vorbereitet Fehlstellen wandern Übergang: elastisch  plastisch  reißen Streckung irreversibel Grenzen des Hookeschen „Gesetzes“ Experiment Gummischlauch Spannungs-Dehnungs-Diagramm von Kupfer ECu = 7,5·1010N/m2

  6. Stauchung Dl in mm langsame Regeneration Verformung von organischem Material e = Dl/l Druck: 1 bar = 105 Pa

  7. Abhängigkeit von der Querschnittsgeometrie optimierte Querschnitte nach Materialverbrauch oder Gewicht .... Verbiegungen und Verdrillungen Scherungsmodul Typen von Kräften

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