Ruhebedingungen

Ruhebedingungen (rest conditions) bezeichnen in Wissenschaft und Technik die Zustände eines Systems, in denen es sich in der Ruhe befindet. Sie legen fest, welche Größen zu einem bestimmten Zeitpunkt galten oder gelten, und dienen als Anfangs- oder Randbedingungen für die Lösung dynamischer Gleichungen. Ruhe bedeutet hier typischerweise, dass keine äußeren Anregungen vorliegen oder dass die betrachteten Größen konstant bleiben, während sich das System nicht weiter verändert.

In der Mechanik und Strukturmechanik spielen Ruhebedingungen eine zentrale Rolle beim statischen Gleichgewicht. Ein Körper befindet sich im Ruhezustand, wenn seine Geschwindigkeit null ist und die Summe der äußeren Kräfte sowie der Drehmomente Null ist. In der zeitabhängigen Analysis dienen Ruhebedingungen häufig als Anfangswerte (z. B. v(0) = 0) oder als Randbedingungen, wenn vor einer Störung keine Bewegung stattgefunden hat.

In der Mathematik, der Regelungstechnik, der Elektrotechnik und der Wärmeübertragung werden Ruhebedingungen als Teil von Anfangs- oder Randdaten verwendet. Sie geben an, welche Größen zu einem bestimmten Zeitpunkt bekannt oder konstant sind, und ermöglichen die eindeutige Bestimmung der Systementwicklung aus den dynamischen Gleichungen.

Beispiele:

- Mechanik: Ein freischwingendes Tragwerk ist vor einer Belastung in Ruhe, d. h. v(0) = 0 und die Anfangsverformung bestimmt.

- Elektrische Schaltungen: Ein RC-Kreis hat zu Beginn keine Anregung, daher i(0) = 0 und die Kapazatorspannung ist bekannt.

- Wärmeleitung: Vor der Wärmestörung herrscht gleichmäßige Temperaturverteilung oder es gelten adiabatische Randbedingungen, die den Restzustand definieren.

Sie stehen im Gegensatz zu allgemeinen Anfangs- und Randbedingungen, die auch von aktiven Anregungen abhängen. See also: Boundary condition, Initial condition, Static equilibrium.