Darstellung von Kräften

Grundlagen

Eine Kraft hat zwei Eigenschaften, die wichtig sind: Eine Stärke und eine Richtung.
Daher gibt man Kräfte in Form von Pfeilen an. Ihre Richtung zeigt dahin, wo die Kraft hinziehen will. Ihre Länge gibt an, wie stark die Kraft ist.

Häufig verwendet man Gewichtskräfte. Für sie ist wichtig, dass eine Masse von 100g hier auf der Erde eine Gewichtskraft von einem Newton hat. Man sagt: F_g(100g)=1N

Beispiele:

• Ein 500g schwerer Stein: Der Pfeil der Gewichtskraft zeigt nach unten und hat eine Länge von 5cm.
• Dieser Stein liegt auf einem Tisch: Zur Gewichtskraft kommt noch ein gleich langer Pfeil für die Haltekraft des Tisches dazu, der nach oben zeigt.
• Dieser Stein wird nach rechts mit einem Gummiband gezogen, das eine Kraft von 3N hat: Zu den beiden Kräften kommt noch ein Pfeil nach rechts dazu, der eine Länge von 3cm hat.

Aufgabe

a) Ein 600g schwerer Stein fällt an einem Fallschirm nach unten. Dieser bremst ihn mit einer Kraft von 4,5N. Gleichzeitig weht von rechts ein Wind, der den Schirm mit einer Kraft von 8N zur Seite drückt.
b) Eine 550g schwere Kugel wird unter Wasser gedrückt. Dort erfährt sie eine Auftriebskraft von 7N. (Beachte auch die Druckkraft!)

Für die folgenden Aufgaben musst du keine genaue Länge der Pfeile ausrechnen. Dafür sollt Du überlegen, ob einzelne Pfeile gleichlang oder unterschiedlich lang sind.

c) Ein Auto steht auf der Straße. Zeichne Gewichts- und Haltekraft ein.
d) Dieses Auto fährt mit seiner Motorkraft an. Gleichzeitig wirkt eine Reibungskraft der Luft bzw der Straße. Trotzdem wird das Auto schneller.
e) Das Auto wird abgebremst.
Vergiss für d) und e) nicht, auch die Gewichts- und Haltekraft einzuzeichnen.