Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

4.4 Dynamik der geradlinigen Bewegung (Translation) 189
Die Zustände „Ruhe“ und „gleichförmig geradlinige
Bewegung“ heißen auch „Gleichgewichtszustände“
des Körpers, weil keine resultierende
Kraft auf den Körper wirkt:
Ein Körper befindet sich dann im Gleichgewicht,
wenn die Summe aller an ihm angreifenden
äußeren Kräfte gleich null ist (SF ¼ 0).
Man kann den vorstehenden Satz auch umkehren
und sagen:
Es wirkt immer dann eine resultierende Kraft
Fres auf einen Körper, wenn sich sein Bewegungszustand
(Ruhe oder gleichförmig geradlinige
Bewegung) ändert:
Die resultierende Kraft Fres ist die Ursache
jeder Bewegungsänderung (nach Betrag und
Richtung).
Beispiel:
Ein Körper, der mit v ¼ konstant eine schiefe
Ebene abwärts gleitet, ist genauso „im
Gleichgewicht“ wie der auf horizontaler
Ebene ruhende Körper:
Eine Bewegungsänderung liegt nicht nur
dann vor, wenn sich der Betrag der Geschwindigkeit
ändert (v 6¼ konstant), sondern
auch dann, wenn sich ihre Richtung ändert,
wie bei der gleichförmigen Bewegung eines
Körpers auf der Kreisbahn (siehe Fliehkraft
4.9.7, Seite 242).
Man findet auf der Erde keine Möglichkeit, einen Körper ohne äußere Kraftwirkung in gleichförmiger
Bewegung zu halten, weil niemals die Reibungswiderstände der Bewegung (Unterlage,
Wasser, Luft) ausgeschaltet werden können. Dadurch kommt jeder Körper, der sich
bewegt, früher oder später zur Ruhe, wenn die Triebkraft fehlt, z. B. auch eine Stahlkugel, die
über die Eisfläche eines Sees gestoßen wird. Rollwiderstand und Luftreibung ergeben hier eine
bewegungsändernde resultierende Kraftwirkung, durch die die Kugel verzögert wird.
4.4.2 Masse, Gewichtskraft und Dichte
Aus der Erfahrung weiß man, dass der Trägheitswiderstand
eines Körpers umso größer ist, je mehr
Materie er enthält. Umso größer muss auch die
resultierende Kraft Fres sein, wenn sein Bewegungszustand
geändert werden soll.
Beispiel:
Das Beschleunigen (oder Abbremsen) eines
Güterwagens erfordert eine erheblich größere
resultierende Kraft als die gleiche Bewegungsänderung
eines Fahrrades.
Gleiche Bewegungsänderung heißt hier
gleiche Beschleunigung a.