Gesamtkraft Rechner
Berechnen Sie die resultierende Kraft aus mehreren Kräften mithilfe der Vektoraddition
Die Gesamtkraft, auch resultierende Kraft genannt, ist die Gesamtwirkung aller auf einen Körper einwirkenden Einzelkräfte. Sie berücksichtigt sowohl die Größe als auch die Richtung jeder Kraft durch Vektoraddition.
Wenn mehrere Kräfte auf einen Körper wirken, kann ihre kombinierte Wirkung durch eine einzelne Kraft dargestellt werden, die das gleiche Ergebnis erzielt. Dies ist die Gesamtkraft.
- Kräfte sind Vektoren mit Betrag und Richtung
- Die Gesamtkraft wird durch Vektoraddition berechnet
- Die Richtung der Gesamtkraft bestimmt die Richtung der Beschleunigung
- Ist die Gesamtkraft null, befindet sich der Körper im Gleichgewicht (keine Beschleunigung)
- Geben Sie den Betrag jeder Kraft in Newton (N) ein
- Geben Sie den Winkel jeder Kraft in Grad ein (0° bis 360°)
- Fügen Sie bei Bedarf weitere Kräfte mit der Schaltfläche "Weitere Kraft hinzufügen" hinzu
- Klicken Sie auf "Gesamtkraft berechnen", um die Ergebnisse zu sehen
Der Rechner zeigt an:
- Den Betrag der Gesamtkraft in Newton
- Die Richtung der Gesamtkraft in Grad von der positiven x-Achse aus
Hinweis zu den Winkelkonventionen:
- 0° zeigt nach rechts (positive x-Achse)
- 90° zeigt nach oben (positive y-Achse)
- 180° zeigt nach links (negative x-Achse)
- 270° zeigt nach unten (negative y-Achse)
Die Gesamtkraft wird durch Vektoraddition berechnet. Für mehrere Kräfte:
- Zerlegen Sie jede Kraft in x- und y-Komponenten:
- F_x = F × cos(θ)
- F_y = F × sin(θ)
- Addieren Sie alle x- und y-Komponenten separat:
- F_ges_x = ΣF_x
- F_ges_y = ΣF_y
- Berechnen Sie den Betrag der Gesamtkraft:
- |F_ges| = √(F_ges_x² + F_ges_y²)
- Berechnen Sie die Richtung der Gesamtkraft:
- θ = tan⁻¹(F_ges_y/F_ges_x)
Gesamtkraftberechnungen sind in vielen Bereichen wichtig:
- Ingenieurwesen: Analyse von Kräften in Strukturen und Maschinen
- Physik: Verständnis von Bewegung und Gleichgewicht
- Bauwesen: Berechnung von Lastverteilung und Auflagerkräften
- Sportwissenschaft: Analyse von Kräften bei Bewegungsabläufen
- Luftfahrt: Berechnung von Schub- und Auftriebskräften
Was passiert, wenn Kräfte in entgegengesetzte Richtungen wirken?
Wenn Kräfte in entgegengesetzte Richtungen wirken, heben sie sich teilweise gegenseitig auf. Die Gesamtkraft ist die Differenz zwischen den entgegengesetzten Kräften und wirkt in Richtung der größeren Kraft.
Warum ist die Richtung der Gesamtkraft wichtig?
Die Richtung der Gesamtkraft bestimmt nach dem zweiten Newtonschen Gesetz die Richtung der Beschleunigung. Dies ist entscheidend für die Vorhersage der Bewegung eines Körpers und das Verständnis seines Verhaltens.
Was bedeutet es, wenn die Gesamtkraft null ist?
Wenn die Gesamtkraft null ist, befindet sich der Körper im Gleichgewicht. Das bedeutet, dass er entweder in Ruhe ist (statisches Gleichgewicht) oder sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt (dynamisches Gleichgewicht) gemäß dem ersten Newtonschen Gesetz.