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Grundlagen - Kraft

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In diesem Statik-Skript geht es um die Beschreibung der physikalischen Größe Kraft. Wie entsteht Kraft und wie wird Kraft berechnet? Auf diese und weitere Fragen finden Sie in diesem Statik-Skript Antworten.

Kraft

Die physikalische Größe der Kraft ergibt sich aus dem Produkt von Masse [kg] und Beschleunigung [m/s2]. Im Falle der Gewichtskraft ist die Beschleunigung die Erdbeschleunigung bzw. Umgangssprachlich die Erdanziehungskraft. Sie liegt bei ca. 9,81 m/s2. Demgegenüber errechnet sich z.B. die Druckkraft aus Druck [N/mm2] multipliziert mit der Fläche [mm2], auf die der Druck wirkt. Die Einheit der Kraft ist Newton [N].
Neben der Gewichtskraft und der Druckkraft existieren noch weitere Kraftarten. Da jedoch die Gewichtskraft und Druckkraft für den Bereich der Statik* die wichtigsten Kräfte sind, belassen wir es erst mal bei der Erläuterung dieser beiden Kräfte und widmen uns anderen Arten der Kraft in andren Skripten zu Dynamik und Kinetik.

Gewichtskraft

Gewichtskraft = Masse x Erdbeschleunigung

F = m*g

Gewichtskraft

Das Bild zeigt eine Masse m, die aufgrund der Erdbeschleunigung g eine Kraft F verursacht.

Druckkraft

Druckkraft = Druck x Fläche

F = p*A

Druckkraft

Das Bild zeigt eine Masse m, die aufgrund Ihrer Gewichtskraft einen Druck p auf die Fläche A verursacht.

Beispiel – Berechnung der Gewichtskraft einer Masse

Masse: m = 4 kg
Beschleunigung: g = 9,81 m/s2

Gewichtskraft:
FG = m*g = 5kg * 9,81m/s2 = 39,24 N

Beispiel – Berechnung der Druckkraft

Druck: p = 5 bar
Fläche: A = 2 m2

Einheit für Druck:
[ 1 bar = 105 N/m2 = 105 Pa ]

Druckkraft:
FD = p*A = 5bar * 2m2 = 5 * 105N/m2 * 2m2 = 1000000N

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