Standfestigkeit

Ein starrer Körper fällt um, sobald das Lot durch den Schwerpunkt die Auflagefläche nicht mehr durchstösst. Diese Erscheinung hängt mit der Eigenschaft der Impulsströme zusammen, Drehimpulsquellen zu bilden. Eine Drehimpulsquelle bildet sich immer dann, wenn eine Impulskomponente seitwärts zu seiner Bezugsrichtung transportiert werden muss.

Die Wirkund des homogenen Gravitationsfeldes darf durch eine einzige Impulsquelle im Schwerpunkt des Körpers ersetzt werden, solange man sich nur für Gesamtbilanz interessiert, solange man nur den Nettoaustausch an Impuls und Drehimpuls wissen will. Diese Ersatzimpulsquelle wird in der Regel mit dem einem Pfeil markiert, den man Gewichtskraft nennt. Wählt man die z-Achse in Richtung des Gravitationsfeldes, kann der zufliessene z-Impuls nur dann direkt nach unten abgeleitet werden, wenn die Auflagefläche bis unter den Schwerpunkt reicht. Sobald der z-Impuls netto ein Stück weit seitwärts fliessen muss, bildet sich eine Drehimpulsquelle und der Körper beginnt zu rotieren.

z-Impulsstrom eines Klotzes auf einer Tischplatte

Diese globale Betrachtungsweise, bei der man üblicherweise mit zwei Kraftpfeilen argumentiert (eine Gewichtskraft für die Stärke des volumenmässigen Impulsaustausch mit dem Gravitationsfeld und eine Normalkraft für die Impulsstromstärke bezüglich der Auflagefläche), ist nur hilfreich, solange der Körper als starr angenommen wird. Will man mehr über die Belastung der Standfläche oder des Körpers wissen, muss man die Impulsströme detaillierter untersuchen. Das Bild zeigt die z-Impulsströme eines Klotzes, des über die Kante eines Tisches hinausreicht.