Statik

Statik ist die Lehre von den Kräften im Gleichgewicht

Grundlegende Zusammenhänge

Kraft

Formelzeichen: F („Force“), Einheit: N (Newton)
Kraft ist Masse mal Beschleunigung:
F = m·a [N = kg·m/s²]

Kräftegleichgewicht

Die vektorielle Summe aller an einem Körper angreifenden Kräfte ist Null.
Datei:Kraefte.gif
Folge: Der Körper verharrt in Ruhe oder in seiner momentanen Bewegung (Trägheitsprinzip).
Für die Statik von Bauwerken bedeutet dies: Belastungskräfte (F, G) und Stützkräfte (Lager-, Seilkraft) befinden sich im Gleichgewicht.

Newton

1 Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um einen Körper der Masse m = 1kg um 1m/s² zu beschleunigen.

Fallbeschleunigung

Die Fallbeschleunigung g beschleunigt (Luftwiderstand bleibt unberücksichtigt, auf der Erde, im Mittel) jeden Körper im freien Fall unabhängig von seiner Masse 9,81 m/s².

Gewichtskraft

Die Gewichtskraft F_g (= G) ist das Produkt aus Masse und Fallbeschleunigung:
F_g = m·g

Zeichnerische Darstellung von Kräften

Eine Kraft wird durch eine Strecke mit Pfeil maßstäblich dargestellt.
Die Länge der Strecke entspricht dabei der Größe der Kraft.
Der Maßstab ist stets anzugeben, z.B. M = 100 N/cm.
Die Pfeilspitze zeigt die Wirkrichtung der Kraft an.
Die Verlängerung des Kraftpfeiles ist die Wirkungslinie: ---- → ----

Zusammensetzung und Zerlegung von Kräften (Ersatzkraft)

Kräfte, die auf einer gemeinsamen Wirkungslinie liegen, können...
...addiert -- →' -- → -- (= -- →'→ --) bzw.
...subtrahiert -- → -- ← -- (= ----)werden.

Kräfteparallelogramm

Liegen die Kräfte auf verschiedenen Wirkungslinien, ergibt sich die Ersatzkraft als Diagonale des Kräfteparallelogramms.
Über den Kräftemaßstab lässt sich die Ersatzkraft zeichnerisch ermitteln.