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Kräfte und ihre Wirkungen

Die unsichtbaren Kräfte lassen sich an ihren Wirkungen erkennen.

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Die Kraft und woran man sie erkennt

Du hast sicherlich schon einmal selbst etwas zusammengedrückt oder aber einen Körper nur leicht angestupst, so dass dieser dann die Bewegungsrichtung oder seine Geschwindigkeit geändert hat. In all diesen Fällen hast du physikalische Kräfte auf den Körper übertragen. Die Kräfte selbst kannst du dabei nicht sehen, aber du spürst sie und siehst ihre Wirkungen.

Jede Kraft besitzt dabei...

  • eine Wirkungsrichtung, so zeigt die Erdanziehungskraft immer zum Mittelpunkt der Erde.
  • einen Angriffspunkt, hier wirkt die Kraft auf den Körper ein.
  • einen Betrag, dieser gibt an, wie stark die Kraft ist.

Diese drei Eigenschaften einer Kraft, lassen sich wunderbar mit einem Kraftpfeil verdeutlichen. Im Angriffspunkt beginnt der Pfeil, er zeigt dabei in die Wirkungsrichtung und der Betrag der Kraft lässt sich über die Länge des Pfeils verdeutlichen. So lassen sich Kräfte auch sehr gut vergleichen und es lässt sich gut mit ihnen graphisch rechnen.

Kraftaddition.jpg

Kräfte verstärken sich dabei aber nicht immer, sie können sich auch exakt aufheben. Dies macht man sich bei der Statik eines Gebäudes zu nutze. Es gibt auch Körper, die mit diesem Ausgleich der Kräfte wahrlich spielen wie ein Fisch im Wasser.

Werkzeuge und Kraftwandler

Als der erste Vorfahre des Menschen einen Stock ergriff, um etwas mit diesem zu tun, bediente er sich des ersten Kraftwandlers: ein Hebel. Jeder Hebel besteht aus einem Lastarm und einem Kraftarm, welche beide Kontakt zum Drehpunkt des Hebels haben. Durch den Stock konnte man seinen Kraftarm verlängern und damit seine Kraft vergrößern.

Kraftwandler.jpg

Beim Bau der Pyramiden kamen schon weitere Kraftwandler zum Einsatz: zum einen die geneigte (auch schiefe) Ebene, auf dieser wurden die Steine nach oben bewegt. Aber es kamen auch frühe Formen von Seilzügen zum Einsatz. Diese kennen wir heute als Flaschenzüge.

An der Funktion dieser Kraftwandler hat sich bis heute nichts geändert. Nur der Flaschenzug hat sich durch die immer reibungsärmeren Rollen, die Verwendung von Stahlseilen und den Einsatz von Motoren als Antrieb in seinen Möglichkeiten erweitert.