Rechner für die resultierende Kraft

Die resultierende Kraft ist die Vektorsumme aller Kräfte auf ein Objekt. Anders als gewöhnliche Arithmetik berücksichtigt die Vektoraddition neben dem Betrag auch die Richtung. Zwei Kräfte können sich verstärken, teilweise aufheben oder eine Resultierende mit neuer Richtung bilden. Dieser Rechner zerlegt zwei Kraftvektoren in senkrechte x- und y-Komponenten, addiert die zugehörigen Komponenten und bestimmt daraus Betrag und Richtung der Resultierenden. Bei bekannter Masse berechnet er außerdem mit Newtons zweitem Gesetz die Beschleunigung. Winkel werden gegen den Uhrzeigersinn ab der positiven x-Achse gemessen. Die x-Komponente jeder Kraft ist ihr Betrag mal Kosinus des Winkels, die y-Komponente ihr Betrag mal Sinus. Die resultierenden Komponenten sind die Summen der Einzelkomponenten. Der Satz des Pythagoras liefert den Gesamtbetrag, der Arkustangens mit zwei Argumenten die Richtung im richtigen Quadranten. Der nichtnegative Kraftbetrag geteilt durch die Masse ergibt den Beschleunigungsbetrag. Vorzeichen enthalten wichtige physikalische Informationen. Eine Kraft bei null Grad zeigt nach rechts, bei neunzig Grad nach oben, bei einhundertachtzig Grad nach links und bei minus neunzig Grad nach unten. Gleich große, um einhundertachtzig Grad versetzte Kräfte heben sich auf. Ohne weitere Kräfte entsteht ein Gleichgewicht im Stillstand oder bei konstanter Geschwindigkeit. Senkrechte Kräfte werden nicht direkt addiert: Drei und vier Newton im rechten Winkel ergeben beispielsweise fünf Newton als Resultierende. Erstellen Sie vor der Eingabe ein Freikörperbild. Berücksichtigen Sie nach Bedarf angreifende Kräfte, Gewichtskraft, Normalkraft, Zugkraft, Reibung und Strömungswiderstand und wählen Sie ein einheitliches Koordinatensystem. Das Zwei-Vektoren-Modell eignet sich für Lehrbuchaufgaben und schnelle Kontrollen. Komplexere Systeme lassen sich bearbeiten, indem zunächst Kraftgruppen zusammengefasst oder alle x- und y-Komponenten getrennt summiert werden. Die Rechnung behandelt das Objekt als Massenpunkt und setzt gleichzeitig wirkende Kräfte voraus. Bei starren Körpern können außermittige Kräfte zusätzlich Drehmomente erzeugen; die translatorische Gesamtkraft allein beschreibt daher nicht die gesamte Bewegung.