Zugkraft
AlsZugkraftwird in derPhysik(Statik) in Anlehnung an den allgemeinen Sprachgebrauch eineKraftbezeichnet, die an einemKörperzieht,siehe Bild. Als Kraft hat sie dieDimensionM·L·T−2.IhreSI-Einheitist entsprechend kg·m·s−2oderN (Newton).
Manchmal wird die Zugkraft (z. B. die Spannkraft einerBogensehne) in der Praxis statt in Newton inEinheitenderMasse(z. B.KilogrammoderPfund) angegeben. Diese Angabe entspricht also der Kraft, die benötigt wird, um ein Gewicht der gegebenen Masse entgegen derSchwerkraftzu halten.
DieWirkungslinieder Zugkraft ist in der Statik in der Richtung vom Befestigungspunkt zum Kraftangriffspunkt, zwischen denen der Körper, der Stab, das Seil etc. liegen. Die Zugkraft ergibt in diesem Fall eineSchnittreaktionin Form einerNormalkraftquer zum Querschnitt, in dem sich eineBeanspruchungin Form vonmechanischen Spannungeneinstellt.
In der Statik ist eine Zugkraft stets als positiv (+) definiert; eine negative Zugkraft entspricht einerDruckkraft.Positiv ist die Zugkraft, wenn sie auf ihrer Wirkfläche (auchSchnittfläche) in Richtung ihrer nach außen orientiertenNormalenwie im Bild arbeitet. Durch eine Zugkraft wird ein realer Körpergedehnt,durch eine Druckkraftgestaucht.
Oftmals ist die Zugkraft eine umgeleitete Druck- oderScherkraft,dennAdhäsions- undSaugkräftesind vergleichsweise schwach. Beispielsweise zieht an einemKranhakeneine Last, indem sie mit demAnschlagmittelin den Haken drückt, der die Druckkraft durch seine gebogene Form in eine Zugkraft ins Kranseil umlenkt. Allgemein kann eine Kraft durchVerbindungstechnikenüberFormschluss,KraftschlussoderStoffschlussübertragen werden. Beim Formschluss wirken wie beim Kranhaken Druckkräfte rechtwinklig zu den Flächen der Verbindungspartner, bei Kraftschluss wird die Kraft wie beiKnotenüberHaftreibungtangential zur Wirkfläche eingebracht. DurchKraftübertragungwerden dann diese Kräfte in Zugkräfte umgeleitet.
Feste Materialien (Stäbe, Stangen, Seile, Ketten etc.) und Stoffschluss können Zugkräfte über atomare oder molekulare Kräfte übertragen, bis ihreZugfestigkeiterreicht ist.
Siehe auch
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Herbert Balke:Einführung in die Technische Mechanik.Festigkeitslehre. 3. Auflage. Springer-Vieweg, 2008,ISBN 978-3-642-40980-6,S.7ff.