Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

1.1 Grundlagen 3
1.1.2.1 Die Kraft F
Kräfte sind Vektoren. Ihre Wirkung auf einen Körper
lässt sich nur dann genau angeben, wenn drei
Bestimmungsstücke bekannt sind:
der Betrag der Kraft, z. B. F ¼ 18 N,
die Wirklinie WL und
der Richtungssinn.
Wie alle Vektoren wird auch die Kraft zeichnerisch
durch einen Pfeil dargestellt. Die Länge des Pfeils
gibt über den festgelegten Kräftemaßstab MK den
Betrag (die Größe) der Kraft an. Die Wirklinie
zeigt, wo und unter welchem Winkel zu einer festgelegten
Bezugsachse die Kraft wirkt (Richtungswinkel).
Die Pfeilspitze bestimmt den Richtungssinn.
Eine Kraft, die auf einen Körper dieselbe Wirkung
ausübt wie zwei (oder mehrere) gleichzeitig wirkende
Kräfte F1 und F2, nennt man die Resultierende
Fr dieser Kräfte:
Die Resultierende F r ist eine gedachte Ersatzkraft
für mehrere Einzelkräfte.
Will man eine genaue Angabe über die Wirkung
mehrerer Kräfte auf einen Körper machen, z. B.
darüber, in welche Richtung er sich verschiebt,
muss die Resultierende des Kräftesystems bekannt
sein.
Die Schubkraft F s mit dem Angriffspunkt A s bewegt
den skizzierten Wagen mit der Geschwindigkeit
v nach rechts oben. Die gleiche Wirkung wird
durch die auf der selben Wirklinie WL liegende
gleich große Zugkraft F z ¼ F s (Angriffspunkt A z)
erzielt: Kräfte sind linienflüchtige Vektoren. Für
sie gilt der
Längsverschiebungssatz
Kräfte dürfen auf ihrer Wirklinie beliebig verschoben
werden, ohne dass sich ihre Wirkung
auf den starren Körper ändert.
Größen, die erst durch ihren Betrag und ihre
Richtung eindeutig bestimmt sind (gerichtete
Größen), heißen Vektoren, z. B. Kräfte, Wege,
Geschwindigkeiten, Beschleunigungen.
Größen, bei denen zur eindeutigen Bestimmung
die Angabe ihres Betrags genügt, heißen
Skalare (nicht gerichtete Größen), z. B.
Wärme, Temperatur, Masse, Arbeit, Leistung.
Die Kraft Fs (Schubkraft) ¼ Fz (Zugkraft)
kann auf der gemeinsamen Wirklinie WL
von As nach Az verschoben werden, ohne
dass sich die Wirkung auf den Körper ändert
(Längsverschiebungssatz).