Kräfte addieren

Einfacher Rechner für die Addition von Kräften, welche in verschiedene Richtungen weisen. Die Richtungen können auch gleich sein, dann ist der Winkel 0°. Die Einheit für die Kräfte ist die gleiche, zum Beispiel Newton. Es wird die aus beiden Kräften resultierende Kraft berechnet, sowie der Winkel der resultierenden Kraft zu den beiden ursprünglichen Kräften. Die Formel für die Addition von zwei Kräften ist F = √ F1² + F2² + 2 F1 F2 cos(α). Der Winkel der Gesamtkraft berechnet sich mit dem Sinussatz im Dreieck.

Erste Kraft F1:
Zweite Kraft F2:
Winkel zwischen beiden Kräften α: °
Gesamtkraft F:
Winkel zur ersten Kraft: °
Winkel zur zweiten Kraft: °

Runden auf    Nachkommastellen.



Bitte die ersten drei Werte, also beide Kräfte und den Winkel zwischen dieses eingeben. Die anderen drei Werte, also die resultierende Kraft und deren Winkel zu den beiden ursprünglichen Kräften, werden berechnet.

Beispiel: ein 10 Kilogramm schweres Gewicht hat auf der Erde eine Gewichtskraft von 98,1 Newton. Wenn man mit 50 Newton zu einer Seite zieht, also in einem Winkel von 90 Grad, dann wirkt eine Gesamtkraft von 110,107 Newton auf das Gewicht ein und es hängt nun in einem Winkel von etwa 27 Grad.

Kräfteparallelogramm

Man kann die Addition zweier Kräfte sehr gut grafisch veranschaulichen. Jede Kraft wird als Pfeil gezeichnet, welcher vom gleichen Punkt ausgeht. Dann wird die zweite Kraft als Gerade von der Spitze des ersten Pfeiles ausgehend gezeichnet und die erste Kraft als Gerade von der Spitze des zweiten Pfeiles ausgehend. Man erhält ein Parallelogramm, das sogenannte Kräfteparallelogramm. Die resultierende Kraft ist der Pfeil vom Ausgangspunkt beider Kräfte zu der gegenüber liegenden Ecke des Parallelogramms. Ob die resultierende Kraft größer ist als jede der beiden Ausgangskräfte oder nicht hängt von dem Winkel zwischen beiden ab, die Grenze ist bei einem Winkel von 120 Grad. Wenn der Winkel, wie in obigem Beispiel, 90 Grad beträgt, dann wird das Parallelogramm zu einem Quadrat, die Gesamtkraft berechnet sich dann nach dem berühmten Satz des Pythagoras, F = √ F1² + F2². Wenn beide Kräfte gleich groß sind, dann erhält man eine Raute. Sowohl Quadrat als auch Raute sind Spezialfälle des Parallelogramms.




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