Physik-Grundlagen: Kräfte und Newtons Gesetze erklärt

Kraft (Stärke): Definition und Grundlagen

Kraft (Stärke): Die Wirkung eines Körpers auf einen anderen oder die Interaktion zwischen ihnen. Die Nettokraft (resultierende Kraft) ist die Vektorsumme aller Kräfte, die gleichzeitig an derselben Stelle wirken.

Wie die Beschleunigung und die Geschwindigkeit ist die Kraft eine vektorielle Größe; sie wird durch ihren Modul (Betrag) und ihre Richtung definiert. Messung der Kraft:

Um mehrere Kräfte zu überlagern, die an derselben Stelle wirken, müssen diese in Vektorform addiert werden. Das Ergebnis nennt sich Nettokraft und ist äquivalent zu einer einzigen Kraft, die dieselben Wirkungen wie die Summe der einzelnen Kräfte auf den Körper hat.

Besondere Kräfte: Gewicht, Normal- und Reibungskraft

Besondere Kräfte: Gewichtskraft. Die Gewichtskraft wird als die Gravitationskraft definiert, mit der ein Planet oder Stern einen Körper in Richtung seines Zentrums zieht.

Normalkraft: Die Normalkraft entspricht der Kontaktkraft, die eine feste Oberfläche ausübt, um zu verhindern, dass ein Objekt sie durchdringt; sie steht immer senkrecht zur Oberfläche.

Reibungskraft (Roce-Kraft): Die Kraft der Reibung ist eine Kraft, die zwischen zwei Oberflächen ausgeübt wird, die in jedem Zustand der Materie miteinander in Kontakt stehen. Wenn die Oberflächen fest sind, hängt die Größe der Reibungskraft von der Rauheit zwischen ihnen ab.

• Fr = Reibungskraft
• = Reibungskoeffizient (zwischen 0 und 1)
• N = Normalkraft

Haftreibungskraft: Dies ist die Kraft, die zwischen zwei Oberflächen wirkt, die sich nicht in relativer Bewegung zueinander befinden.

• Fr = Reibungskraft
• = Haftreibungskoeffizient
• N = Normalkraft

Kinetische und dynamische Reibungskraft: Diese tritt auf, wenn sich die beiden Oberflächen relativ zueinander bewegen.

• Fr = Reibungskraft
• = Kinetischer Reibungskoeffizient
• N = Normalkraft

Newtons Gesetze: Aktion, Reaktion und Trägheit

Gesetz von Aktion und Reaktion: Newtons drittes Gesetz besagt, dass es für jede Kraft oder Aktion, die auf einen Körper ausgeübt wird, eine andere Kraft oder Reaktion von gleicher Größe und entgegengesetzter Richtung gibt. Diese müssen in entgegengesetzte Richtungen wirken, dieselbe Größenordnung und dieselbe Richtung haben und auf verschiedene Körper wirken.

Fehler 1: Gewicht und Normalkraft sind kein Fall von Aktion und Reaktion, weil sie auf verschiedene Stellen (bzw. denselben Körper) wirken.

Fehler 2: Es wird oft gedacht, dass eine Kraft größer ist, wenn sie mehr visuelle Effekte verursacht. Die Aktionskraft wird jedoch immer der Reaktionskraft entsprechen.

Trägheitsgesetz: Newtons erstes Gesetz besagt: Wenn die resultierende Kraft auf einen Körper null ist, wird der Körper seinen Zustand der Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit oder in Ruhe beibehalten. In anderen Worten: Um den Bewegungszustand eines Körpers zu ändern, ist es notwendig, eine Nettokraft ungleich null anzuwenden.