ZU DEN KURSEN!

Technische Mechanik 1: Statik - Darstellung der Kraft

Kursangebot | Technische Mechanik 1: Statik | Darstellung der Kraft

Technische Mechanik 1: Statik

Darstellung der Kraft

Die grafische Darstellung der Kraft erfolgt immer durch einen Pfeil. An den Pfeil wird die Größe der Kraft als Skalar geschrieben (= Betrag der Kraft). Die Kraft wird in Newton (oder ein Vielfaches) angegeben.

Methode

$1 N = \frac{kg \cdot m}{s^2}$

Die Wirkrichtung des Pfeils gibt dann an in welche Richtung die Kraft wirkt. In der folgenden Grafik ist eine Box gegeben, auf welchen die Kraft von 15N wirkt. Die Kraft wirkt dabei vertikal nach unten.

Kraft F auf Box
Kraft F auf Box

Die nachfolgende Grafik zeigt nun eine Box auf die eine Vertikalkraft wirkt, welche allerdings nun einen negativen Wert aufweist. Aufgrund der negativen Größe der Kraft von -15N wirkt die Kraft tatsächlich aber nicht nach unten, sondern nach oben (Drehung um 180°). Wird diese Kraft nun nach oben gerichtet eingezeichnet, so erfolgt die Beschriftung dieser mit einem positiven Wert! Diese nach oben gerichtete Vertikalkraft liegt dabei auf derselben Wirkungslinie, wie die nach unten gerichtete Vertikalkraft. Auf der Wirkungslinie selber kann die Kraft dann beliebig verschoben werden. Für die untere Box wurde die Kraft dann soweit nach unten verschoben, dass diese an der Boxunterseite angreift.

Kraft F auf Box, Wirkungslinie
Kraft F auf Box, Wirkungslinie

Die obige Darstellung wurde gewählt, weil bei der Berechnung von unbekannten Kräfte mittels der Gleichgewichtsbedingungen manchmal negative Werte resultieren. Ist dies der Fall, so weiß man, dass die in der Berechnung angenommene Richtung der Kraft falsch ist und die Kraft um 180° gedreht werden muss.

Positiver Wert: Richtung der Kraft ist richtig

Negativer Wert: Richtung der Kraft ist falsch, Drehung um 180°

Merke

Der Kraftvektor ist ein gebundener Vektor mit gegebener Richtung, Länge und Angriffspunkt. Eine Parallelverschiebung ist nicht möglich. Auf ihrerer Wirkungslinie hingegen kann die Kraft verschoben werden.