Zusammenwirken von Kräften und Kräftegleichgewicht
Was passiert, wenn man auf einer Seite losläßt?
Mit welcher Kraft muss die Gewichtheberin nach oben drücken?
Dieser Luftballon wird von zwei Seiten gedrückt.
Gleich trifft der Fuß auf den Ball...
Versuch: Kräfte(un)gleichgewicht auf dem Bürostuhl
- Aufbau
a) Eine Person sitzt auf einem Bürostuhl mit Rollen und streckt die Arme nach rechts und links. In den Händen hält sie je ein Seil. Zwei weitere Personen ziehen an den Seilen nach rechts, bzw. nach links. b) Die Person auf dem Stuhl nimmt Kraftmesser in die Hand, die an den Seilen befestigt werden.
- Beobachtung
Die Person auf dem Stuhl fühlt wie sie auseinander gezogen wird. Manchmal bewegt sich der Stuhl mit Person nach rechts, manchmal nach links und manchmal bleibt der Stuhl stehen.
- Erklärung
Sind die Kräfte nach links und rechts entgegengesetzt gleich groß, so heben sie sich auf. ("Kräftegleichgewicht") Die Summe der Kräfte ist Null. Der Stuhl bleibt stehen. Ist die Kraft zu einer Seite etwas größer als die andere, so ist die Summe der Kräfte ist nicht mehr Null. Der Stuhl bewegt sich in die Richtung der größeren Kraft. Um die Kräfte auf die Person mit Stuhl genauer zu beschreiben, schneidet man sie mit dem Stuhl von der Umgebung frei und zeichnet Kraftpfeile ein. Es wirken an den Händen Kräfte nach links und rechts. Die Gewichtskraft zieht nach unten und an den Rollen des Stuhls wirken Kräfte, die den Stuhl nach oben drücken. Hat die Person mit Stuhl eine Masse von 60kg, so wirkt eine Gewichtskraft von ca. 600N nach unten. Bei zwei Rollen müssen also pro Rolle 300N nach oben drücken.
Versuch: Tasche festhalten und loslassen=
- Aufbau
Man hält eine Tasche "in die Luft". Dann läßt man los.
- Beobachtung
Zunächst bleibt die Tasche in Ruhe, nach dem Loslassen setzt sie sich nach Unten in Bewegung.
- Erklärung
