2006-03-06| e1 |# Das dynamische Grundgesetz
Neben den Grundgesetzen (Axiomen) der Statik ist von Newton7Newton, Isaac (1642-1727), engl. Naturforscher auch das dynamische Grundgesetz aufgestellt worden.
Dynamisches Grundgesetz
Die Änderung der Bewegungsgröße (Masse · Geschwindigkeit) ist der Einwirkung der bewegenden Kraft (Zeit · Kraft) proportional. Die Änderung erfolgt in die Richtung, in der die Kraft aufgebracht wird.F·Δt∼Δ(m·v)
Die Proportionalitätskonstante kann hierbei beliebig gewählt werden und wird der Einfachheit halber zu 1 gesetzt. In differentieller Schreibweise erhalten wir demnach
bzw.
Die Differentiation nach der Produktregel führt auf
Aussage des Dynamischen Grundgesetzes
Die zeitliche Änderung der Bewegungsgröße ist gleich der die Änderung verursachenden äußeren Kraft FF = m·a + m• · v
Für den Festkörper gilt die zeitliche Konstanz der Masse und damit das
Dynamische Grundgesetz für den Festkörper
F = m·amit
F = äußere Kraftm = Masse des Körpersa = Beschleunigung des Körpers
Das Grundgesetz in dieser Form gilt für die Bewegung des Massenpunkts m. Um die Drehung eines Körpers zu berücksichtigen, führen wir dessen
Massenträgheitsmoment
J = ∫r2·dm [Masse·Länge2]
ein.
Damit lautet das
dynamische Grundgesetz für die Drehbewegung
M = J·αmit
M = MomentJ = Massenträgheitsmomentα = Winkelbechleunigung