Modellbildung und Die Kraft als Vektor

Vokabel-Lernkarten zu den Grundlagen der Modellbildung in der Mechanik und den Merkmalen von Kräften als Vektoren.

Modellbildung (Mechanik)

Die Nachbildung der Wirklichkeit durch mathematische Modelle, um aus deren Ergebnissen mit hinreichender Genauigkeit auf die wirklichen Verhältnisse rückzuschließen.

Kraft

Ein Phänomen, das nicht direkt sichtbar ist, dessen Auswirkungen sich jedoch beobachten lassen; sie ist physikalisch stets die Summe von Kraftfeldern oder Spannungen.

Kriterien eines Kraftvektors

Die drei Eigenschaften, durch die ein Kraftvektor eindeutig bestimmt wird: Betrag, Wirkungslinie und Richtungssinn.

Betrag (Kraftvektor)

Die rechnerische Größe und Einheit der Kraft, die sich aus der Multiplikation der Modell-Länge des Vektors mit dem Kräftemaßstab ergibt ($|\vec{F}| = l \cdot m_F$).

Wirkungslinie

Eine Gerade unendlicher Länge, auf der sich der Vektor befindet und die jede beliebige Position im Raum oder in der Ebene einnehmen kann.

Richtungssinn

Die Festlegung, in welche der beiden möglichen Richtungen entlang der Wirkungslinie der Kraftvektor zeigt, dargestellt durch ein Pfeilsymbol.

Kräftemaßstab ($m_F$)

Der Maßstab (z. B. $10\,\text{N/mm}$), der die gezeichnete Vektorlänge im Modell in eine entsprechende Kraft mit Betrag und Einheit umrechnet.

Lage der Wirkungslinie

Die geometrische Orientierung der Wirkungslinie in der Ebene oder im Raum, wie etwa die Neigung um den Winkel $\alpha$ gegenüber der Horizontalen.