Grundwissen

Kräftegleichgewicht

Eine Kraft hat eine beschleunigende Wirkung auf einen Körper. Wirken zwei oder mehrere Kräfte auf den Körper ein, so kann dies zu einer höheren Beschleunigung des Körpers führen, unter bestimmten Bedingungen können sich die beschleunigenden Wirkungen dieser Kräfte auch gegenseitig aufheben. Man spricht dann vom Kräftegleichgewicht. Zunächst soll nur das Gleichgewicht zweier Kräfte betrachtet werden.

Gleichgewicht zweier Kräfte

Zwei Kräfte, die an einem Körper angreifen, sind im Gleichgewicht, wenn:

sie gleichen Betrag und

entgegengesetzte Richtung und

gleiche Wirkungslinie

besitzen.


Symbolik: wenn sich die beiden Kräfte aufheben (sie "nullen" sich weg), kann man dies durch zwei Nullen andeuten.	Im Kräftegleichgewicht ist neben dem Zustand der Ruhe auch der mit gleichförmiger Geschwindigkeit möglich.

Hinweis:
Bezüglich des Bewegungszustandes (v = 0 oder v = konstant) unterscheiden sich der völlig kräftefrei Zustand und der Zustand des Kräftegleichgewichts eines Körpers nicht. Im Gleichgewichtsfall wird der Körper allerdings mehr oder minder verformt. Dies lässt sich besonders leicht mit einem Tafelschwamm zeigen.

Beispiele für Kräftegleichgewicht:


v = 0 Die Gewichtskraft des Buben und die Kraft der Unterlage halten sich das Gleichgewicht	v = konstant Die Gewichtskraft des Autos und die Kraft der Unterlage sind im Gleichgewicht. Ebenso die Motorkraft und die Reibungskraft.

Zusammenfassung:

Aus der Tatsache, dass die an einem Körper angreifenden Kräfte im Gleichgewicht sind (d.h. die resultierende Kraft ist Null) kann man schließen, dass sich der Körper im Zustand der gleichförmigen Bewegung befindet (incl. Sonderfall v = 0).

Auch der Umkehrschluss ist möglich:

Befindet sich ein Körper im Zustand der gleichförmigen Bewegung, so ist die resultierend Kraft Null.