8.15  Größen, Einheiten und andere Begriffe

Hinweis: Alle aufgeführten Größen und Einheiten sind im international vereinbarten SI-Einheitensystem (Système International: SI) ausgedrückt.

Kraft (F)

Im Allgemeinen kann eine Kraft (F) als eine Größe beschrieben werden, die eine beschleunigte Bewegung herbeiführt. Die Kraft wird mit dem Großbuchstaben F (von Force) bezeichnet. Die Kraft wird in der Einheit Newton (N) angegeben. Eine Kraft kann eine Bewegung in einer geraden Linie (Translation) und/oder eine Bewegung um eine Achse (Rotation) bewirken.

Druck (p)

Druck ist die (äußere) Kraft, die pro Flächeneinheit ausgeübt wird (p = F/A) und wird in der Einheit Pascal (Pa) angegeben. 1 Pa ist 1 N/m2. Eine weitere häufig verwendete Einheit ist das Bar, wobei 100.000 Pa gleich 1 bar sind, oder 1 hPa = 1 mbar.

Moment (M)

Ein Moment entsteht, wenn eine Kraft senkrecht auf einen Arm der Länge (l) einwirkt. In der Formel ist M = F*l. Die Einheit ist das Nm. Die senkrecht aufgebrachte Kraft will eine Drehung bewirken.

Belastung

Belastung ist die Wirkung einer aufgebrachten Kraft oder eines Moments. Zu den Auswirkungen gehören Material-Stress und Druck.

Gewicht bzw. Gewichtskraft (G)

Das Gewicht ist die Kraft, die die Gravitations- oder Erdbeschleunigung (g) auf eine bestimmte Masse (m) ausübt oder G = m*g. Das Gewicht wird, wie die Kraft, in Newton (N) angegeben. In der Luftfahrt werden viele Begriffe in englischer Sprache verwendet. Deshalb wird das Gewicht meist mit dem W von „Weight“ abgekürzt.

Gravitationsbeschleunigung (g)

Die Fallbeschleunigung (g) hängt von der Entfernung vom Erdmittelpunkt ab, wird aber der Einfachheit halber auf 9,81 m/s² festgelegt und auf Wunsch auf 10 m/s² gerundet.

Alternativ: Die Gravitationsbeschleunigung gibt an, um wieviel sich die Geschwindigkeit eines frei fallenden Körpers pro Sekunde verändert. Auf der Erde verändert sich die Geschwindigkeit eines frei fallenden Körpers in jeder Sekunde um weitere um 9,81 m/s. Auf anderen Himmelskörpern ist das anders.

Spannung (σ = sigma)

Die Spannung ist die auf eine bestimmte Fläche bezogene Kraft und wird in Newton pro Quadratmeter (N/m²) angegeben. Im Gegensatz zum Druck ist die Spannung mit inneren Materialkräften verbunden.

Masse (m)

Die Einheit der Masse (m) ist das Gramm (g). Eine häufig verwendete Einheit ist das Kilogramm (kg), wobei die Vorsilbe Kilo für den Faktor 1.000 steht (1 kg sind 1.000 g).

Länge (l)

Die Einheit der Länge (l) ist der Meter (m).

Fläche (A - von Area)

Der "Flächeninhalt" ist das Produkt aus Länge und Breite eines Objekts und wird in Quadratmetern (m²) angegeben. Es ist zu beachten, dass die Auftriebsformel das große S für die Flügelfläche verwendet.

Volumen (V)

Das Volumen ist das Produkt aus Länge, Breite und Höhe eines Objekts und wird in Kubikmeter (m³) oder in Liter (l) angegeben.

Dichte (ρ = rho)

Die Dichte ist die Masse (m) pro Volumeneinheit (ρ = m/V) und wird in kg/m3 angegeben.

Drehmoment (Drehmoment oder Torsion)

Die Torsion lässt sich am besten als das Resultat zweier gegenläufiger Momente beschreiben, daher auch in Nm ausgedrückt. Wirken zwei gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete Momente gegeneinander, so ist die Summe der Kräfte gleich Null, Das Moment jedoch nicht. Das Objekt wird sich verdrehen (tordieren). Ein schönes Beispiel ist der Motor, der ein Drehmoment auf die Propellerantriebswelle ausübt, wodurch sich der Propeller dreht.