Körper und Materie im mechanischen Gleichgewicht

Zusammenfassung

Im menschlichen Körper kommt es zu einer Vielzahl von Bewegungen, die von Kräften verursacht werden: Bewegung der Gliedmaßen, Strömung des Blutes und der Atemluft, Bewegung von Ionen durch Zellmembranen, usf. Bei vielen Wirkungen von Kräften kommt es aber nicht auf Bewegungen sondern auf die erzielten Verformungen der Materie an. In diesem Fall hat man physikalisch das Verhalten der Materie im Gleichgewicht zu untersuchen, d.h. in einem Zustand, wo der Körper (und seine Teile) in Ruhe ist (der Zustand der gleichförmig, geradlinigen Bewegung braucht nicht betrachtet zu werden, er liefert nichts Neues). Das erfordert nach dem I. und II. Newtonschen Axiom Gl. (3.22), daß keine resultierende Kraft auf den Körper wirkt. Zusätzlich darf aber auch kein resultierendes Drehmoment vorhanden sein, damit auch keine Drehbewegungen auftreten. Beide physikalischen Forderungen werden durch Vektorbeziehungen ausgedrückt. Die Vektorsumme der Kräfte muß verschwinden,

$$ {\vec{F}_1} + {\vec{F}_2} + {\vec{F}_3} + \cdots + {\vec{F}_n} = \sum\limits_{{i = 1}}^n {{{\vec{F}}_i} = 0} $$

(6.1)

, das gleiche muß für die Vektorsumme der Drehmomente gelten,

$$ {\vec{M}_1} + {\vec{M}_2} + {\vec{M}_3} + \ldots + {\vec{M}_m} = \sum\limits_{{j = 1}}^m {{{\vec{M}}_j} = } 0 $$

(6.2)

.