Freischneiden und Freikörperbild

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Freischneiden

"Freischneiden" ist ein Begriff aus der technischen Mechanik und eine wichtige Methode der Physik, insbesondere der Mechanik. Wenn man einen Körper freischneidet, bedeutet das, ihn getrennt von allen anderen Körpern und dem Rest seiner Umgebung als System auszuwählen. "Freischneiden" ist vor allem ein gedanklicher Vorgang, der im Kopf des Betrachters stattfindet: Man denkt sich den Körper aus seiner Umgebung "herausgeschnitten". Daher kommt auch die Bezeichnung "freischneiden".

Freikörperbild

Freikörperbild für den Pendelkörper eines Fadenpendels

Ein Freikörperbild erzeugt man, indem man einen Körper freischneidet, ihn symbolisch zeichnet und dann alle auf den Körper wirkenden Kräfte als Vektorpfeile einzeichnet. Andere Worte, die gleichbedeutend mit "Freikörperbild" sind: Kräfteparallelogramm, Kräftediagramm. Ein Freikörperbild enthält somit alle Kräfte, die von anderen Objekten erzeugt werden und auf den freigeschnittenen Körper wirken. Es enthält dagegen niemals Kräfte, die der freigeschnittene Körper selbst erzeugt. Die Summe aller Kräfte des Freikörperbildes ergeben die Nettokraft auf den freigeschnittenen Körper.


Kontrollfrage

Kann ein Freikörperbild ein Kräftepaar gemäß dem 3. Newton'schen Axiom "Actio = Reactio" enthalten? Begründen Sie! (Antwort zeigen/verbergen)

Nein, denn ein Actio=Reactio-Kräftepaar enthält immer zwei Kräfte der gleichen Art, die jedoch auf unterschiedliche Körper wirken. Die "Reaktions"-Kraft wird zwar vom freigeschnittenen Körper erzeugt, wirkt jedoch auf einen anderen Körper. Daher gehört sie auch in das Freikörperbild des anderen Körpers.