11 Kraft, die Newton'schen Gesetze

Die Einheit

Egal, von welcher Kraft die Rede ist, Gewichtskraft, Auftriebskraft, Reibungskraft, ... Kraft hat immer die Einheit Newton (1N). An der Formel vom zweiten Newton'schen Gesetz kann man sehen, dass .

Das erste Newton'sche Gesetz - Trägheit

Wenn die Summe aller Kräfte, die auf einen Körper wirken, gleich Null ist, dann bleibt er in Ruhe oder bewegt sich geradlinig mit einer konstanten Geschwindigkeit weiter.

In der Abbildung oben wirken auf den Würfel 6 Kräfte. Aber die Summe aller Kräfte ist gleich Null, weil in entgegengesetzte Richtungen gleichgroße Kräfte wirken.

Aus diesem Gesetz lernt man vor allem zwei Dinge:

Ein Körper, der sich schon bewegt, bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit weiter in seine alte Richtung, wenn die Summe aller Kräfte gleich Null ist, er lässt sich dann sozusagen nicht stören.
Ein Körper bleibt bei seiner konstanten Geschwindigkeit oder in Ruhe nicht nur, wenn keine Kraft auf ihn wirkt, sondern wenn die Summe aller Kräfte, die gleichzeitig auf ihn wirken, gleich Null ist.

Wegen dieses Gesetzes sind die Astronauten in der Internationalen Weltraumstation schwerelos, weil sie mit einer Geschwindigkeit um die Erde fliegen, bei der die Zentrifugalkraft genau so groß ist, wie die Erdanziehung auf Grund der Gravitation.

Das zweite Newton'sche Gesetz

Kraft ist gleich Masse mal Beschleunigung.
Oder als mathematische Gleichung:

Dieses Gesetz braucht man zum Beispiel, um auszurechnen, wie viel Kraft man braucht, um etwas zu bewegen.

Die Beschleunigung ist eine Größe, die beschreibt, wie schnell ein Gegenstand schneller oder langsamer wird.
Es gilt:
Beispiel:
Wenn ein Auto von der Geschwindigkeit auf in einer Zeit von beschleunigt, dann ist die Beschleunigung:

In Kilometer pro Stunde umgerechnet, ist die Geschwindigkeit . Wenn also ein Auto mit einer Masse von in 4 Sekunden auf die Geschwindigkeit beschleunigt werden soll, dann braucht der Motor dazu die Kraft

Um einen Vergleich zu finden, wie viel das ist: Das ist etwa die Gewichtskraft, die eine Masse von 500kg auf die Waage bringt.

Das dritte Newton'sche Gesetz

Übt ein Körper auf einen anderen Körper eine Kraft aus, dann spürt er die selbe Kraft in umgekehrter Richtung auf sich selbst.

Anschaulich: Wer mit der Faust auf einen Boxsack schlägt, dem tut auch die Faust weh. Denn die selbe Kraft, die von der Faust auf den Boxsack wirkt, wirkt in umgekehrter Richtung auch vom Boxsack auf die Faust.

Oder in einem Experiment:

Jemand steht auf einem Skateboard und wirft einen schweren Medizinball nach vorne. Dann bewegen sich der Werfer und sein Skateboard nach hinten.

Was muss ich wissen?

Ich kann das erste Newton'sche Gesetz in meinen Worten erklären.
Ich weiß was eine Beschleunigung ist
Zweites Newton'sches Gesetz: Ich kann die Kraft ausrechnen, die benötigt wird, um eine Masse m mit der Beschleunigung a zu beschleunigen
Ich habe das dritte Newton'sche Gesetz verstanden und kann es in eigenen Worten erklären.

Backlinks:
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