Konservative und nichtkonservative Systeme

  Konservative Systeme sind dadurch gekennzeichnet, dass die totale mechanische Energie erhalten ist. Solche Kräfte lassen sich über ein Potential definieren.
  • Gleichgewicht: Kraft und potentielle Energie |V5.x|V9.x|

Reibungseffekte hingegen sorgen für einen Austausch der Energie des mechanischen Systems mit seiner Umgebung. Sie gehören so selbstverständlich zu unserem täglichen Erfahrungsbereich, dass wir uns gar keine Gedanken über deren Ursachen und Wirkung mehr machen. Stellen Sie sich vor, Sie müssten sich auf total reibungsfreiem Eis bewegen (typische Mechanikaufgabe): was würden Sie tun?

Zum Glück gibt es Reibung. Gleit- und Haftreibung, hervorgerufen durch die Materialeigenschaften eines Körpers, der sich auf einer rauhen Oberfläche bewegt, oder Reibungskräfte, die durch die Verdrängung eines Mediums entstehen. In allen Fällen wirkt die Reibungskraft der Bewegung entgegen. Mechanische Energie wird abgebaut; das System ist nicht konservativ.

In diesen Arbeitsblättern sollen einige typische Bewegungsformen unter der Wirkung von Reibung diskutiert werden:
  • Harmonischer Oszillator mit Gleit-und Haftreibung |V5.x|V9.x|
  • Fallschirmspringen |V5.x|V9.x|
  • Strategien des Fahrradfahrens |V5.x|V9.x|
  • Ballistik |V5.x|V9.x|
  • Freistoßtechniken beim Fußball |V5.x|V9.x|