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Grundlagen - Mechanik
Name |
Größe |
Einheit |
Formel |
| Länge, Breite, Höhe, Strecke, Radius, Umfang | l, b, h, s, r, U | 1 m (Meter) | Umfang Rechteck U = 2l + 2b; Umfang Kreis U = 2 π r |
| Fläche | A | 1 m2 | Quadrat A = b2; Rechteck A = l b; Kreis A = π r2 |
| Volumen | V | 1 m3 | Würfel V = b3; Quader V = l b h; Kugel V = 4/3 π r3 |
| Winkel | α, β, γ, φ | Grad ®
Bogenmaß: φ = α
∙
2π/360° sin(α) = Gegenkathete / Hypothenuse cos(α) = Ankathete / Hypothenuse tan(α) = sin(α) / cos(α) = Gegen/Ankath. |
|
| Zeit (time), Periode | t, T | 1 s (Sekunde) | |
| Frequenz | f | 1/s = 1 Hz (Hertz) | f = 1/T bzw. f = n/t (mit "n": Anzahl der Umläufe) |
| Geschwindigkeit (velocity) | v | 1 m/s 1 m/s = 3,6 km/h |
Allgemein:  Gleichförmig geradlinig: v = s/t Gleichförmige Kreisbewegung: v = 2πr/T |
| Beschleunigung | a | 1 m / s2 | Allgemein:  geradlinig: a = v/t; s = ½ a t2 Gleichförmige Kreisbewegung: aZ = v2/r |
| Masse | m | 1 kg (Kilogramm) | |
| Dichte | ρ (Rho) | 1 kg / m3 | m = ρ V |
| Kraft (force) | F | 1 kg m/s2 = 1 N (Newton) | Allgemein: F = m a Zentripetalkraft: FZ = m v2/r |
| Gewichtskraft | G | 1 N | G = m g (auf der Erde: g ≈ 9,81 N / kg ) |
| Normalkraft | FN | 1 N | FN = G cos(α) (α: der Winkel der geneigte Fläche) |
| Haftreibungskraft Gleitreibungskraft |
Fh Fgl |
1 N | FHaft = fhaft ∙ FN (fhaft: Haftreibungskonstante) FGleit = fGleit ∙ FN (fGleit: Gleitreibungskonstante) |
| Federkonstante | D | 1 N/m | Hookesches Gesetz einer Feder: F = D s |
| Arbeit (work), Energie EES: Gesamtenergie bleibt immer erhalten. |
W E |
1 N m = 1 J (Joule) | Allgemein: W = ∫
F(s) ds (Kraft in Wegrichtung!!!) bei konst. Kraft parallel zu s: W = F s Kraft senkrecht zu Wegrichtung: W = 0 Lageenergie: WL = m g h; kinetische Energie: Wkin = ½ m v2 Federenergie: WDef = ½ D s2 Reibungsarbeit: WReib = FReib∙ s |
| Leistung (power) | P | 1 J/s = 1 W (Watt) | Allgemein:  ; bei konst. Arbeit: P = W/t |
| Impuls | p | 1 kg m/s | p = m v (Allgemein: W = ∫
F(t) dt) IES: Gesamtimpuls bleibt immer erhalten. |
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