In diesem Beitrag stelle ich in einer Formelsammlung alle wichtigen Formeln der Mechanik bis Klasse 7 zusammen. Außerdem zeige ich viele Beispiele dazu.
- Volumen eines Quaders:
- Die Dichte
- Die Gewichtskraft
- Das Hookesche Gesetz
- Die Gleitreibung
- Die feste Rolle
- Die lose Rolle
- Der Flaschenzug
- Der zweiseitige- und der einseitige Hebel
- Das Drehmoment
- Die Arbeit
- Die Leistung
Das Volumen
Volumen eines Quaders:
Beispiel:
Ein Zimmer ist l = 6 m lang, b = 4 m breit und h = 2,5 m hoch.
Wie groß ist das Volumen des Zimmers?
Die Dichte
Beispiel:
Ein Körper der Masse m = 445 g hat ein Volumen von V = 50 cm3.
Wie groß ist seine Dichte?
Die Gewichtskraft
Beispiel
Mit welcher Gewichtskraft wird die Masse 1 kg von der Erde angezogen?
Das Hookesche Gesetz
Beispiel:
An einer Feder mit der Federkonstanten D = 200 N/m wirkt eine Kraft von F = 10 N.
Um wie viel wird die Feder gedehnt?
Die Gleitreibung
Beispiel:
Mit welcher Kraft muss man eine Holzkiste der Masse m = 150 kg schieben, damit sie über den Steinfußboden gleitet?
(Reibungszahl für Holz-Stein: µ = 0,3)
Die feste Rolle
Beispiel:
Ein Getreidesack der Masse m = 100 kg bzw. F = 1000 N wird über eine feste Rolle gezogen und dabei um sl = 3 m angehoben.
Wie groß ist die Kraft Fk und der Weg sk.
Die lose Rolle
Beispiel:
Ein Getreidesack der Masse m = 100 kg bzw. F = 1000 N wird über eine lose Rolle gezogen und dabei um sl =3 m angehoben.
Wie groß ist die Kraft Fk und der Weg sk?
Der Flaschenzug
Beispiel:
Ein Stein mit der Masse 450 kg bzw. 4500 N soll mit einem Flaschenzug, der n =6 Seile hat um 1,2 m angehoben werden.
Wie groß ist die aufzubringende Kraft und wie viel Seil wird gezogen?
Der zweiseitige- und der einseitige Hebel
Beispiel:
Ein 1800 N schwerer Schrank soll mit einer 1,5 m langen Stange angehoben werden.
Der Lastarm ist 30 cm lang.
Mit welcher Kraft muss angesetzt werden?
Das Drehmoment
Beispiel:
An der Kurbel eines Büchsenöffners ( r = 3 cm ) dreht man mit der Kraft F = 30 N. Wie groß ist das Drehmoment?
Die Arbeit
Beispiel:
Wie groß ist die Arbeit, wenn ein Schüler der Masse m = 45 kg auf einen s = 80 m hohen Kirchturm steigt?
Die Leistung
Beispiel:
Welche Leistung vollbringt ein Matrose, der in 20 s auf den 50 m hohen Mast seines Schiffes steigt, wenn er selbst 75 kg wiegt?
