Kinetische Grundlagen

Zusammenfassung

Die Bewegung mechanischer Systeme wird durch Kräfte und Momente hervorgerufen und beeinflußt. Die Kinetik beschreibt die Wirkung der Kräfte und Momente auf freie Systeme. Gebundene Systeme werden deshalb nach dem Schnittprinzip in freie Systeme übergeführt. Ausgehend von der Kinetik des Punktes werden die Kinetik des starren Körpers und die Kinetik des Kontinuums betrachtet. Die Grundgleichungen der Kinetik, die Newtonschen und die Eulerschen Gleichungen, bilden zusammen mit dem Satz über die Erhaltung der Masse die mechanischen Bilanzgleichungen der Kontinuumsmechanik. Man bezeichnet die Newtonschen Gleichungen auch als Impulssatz oder Impulsbilanz und die Eulerschen Gleichungen als Drallsatz, Drallbilanz oder Drehimpulsbilanz. Impuls- und Drallbilanz sind für ein Kontinuum unabhängige Grundgleichungen, während bei freien Punktsystemen beide Gleichungen ineinander übergeführt werden können. Die Impuls- und Drallbilanz kann noch durch die Energiebilanz ergänzt werden, die bei isothermen Vorgängen in einem Kontinuum aber von den erstgenannten abhängig ist. Trotzdem ermöglicht in manchen Fällen die Verwendung der Energiebilanz einfachere Lösungen.