Kräfte
Woran lässt sich das Wirken einer Kraft erkennen?
Beispiel 1:
Eine Plastikflasche wird kurz zusammengedrückt.
Beispiel 2: Eine Kugel wird kurz angestoßen.
Merksatz:
Das Wirken einer Kraft erkennt man entweder an einer Verformung oder einer Beschleunigung von Körpern.
Versuch 1:
Ein Gegenstand wird auf den Lehrertisch gelegt und sich selbst überlassen.
Der Genstand bleibt in seinem ruhenden Zustand.
Schlussfolgerung: Körper bleiben im Zustand der Ruhe.
Versuch 2.:
Eine Stahlkugel wird auf dem Lehrertisch kurz angestoßen und dann beobachtet.
Die Kugel rollt ruckartig los und dann mit gleichförmiger Geschwindigkeit über den Tisch.
Sie ändert nicht mehr ihren Bewegungszustand, nachdem sie angestoßen wurde.
Schlussfolgerung: Körper ändern ihren Bewegungszustand nicht von allein.
Beim Stoß wurde die Kugel aus der Ruhelage heraus kurz beschleunigt.
Der Bewegungszustand eines Körpers beschreibt einfach, wie sich der Körper bewegt. Der ruhende Körper
ist ein Spezialfall des Bewegungszustandes. Er hat einfach nur die Geschwindigkeit null.
Solche Beobachtungen und Überlegungen führten den englischen Wissenschaftler Isaac Newton zu seinem 1. Gesetz:
Das 1. Newton'sche Gesetz
Trägheitsgesetz oder Trägheitsprinzip:
Ein Körper ändert seinen Bewegungszustand nur, wenn auf ihn Kräfte wirken.Versuch3:
Eine Kugel wird mit verschieden starken Kraftstößen beschleunigt.
Die Kugel rollt umso schneller, je größer die einwirkende Kraft ist.
Schlussfolgerung: Kraft und Beschleunigung sind proportional zueinander.
Das 2. Newton'sche Gesetz
Aktionsprinzip:
Die Änderung des Bewegungszustandes ist proportional zur bewegenden Kraft.F = m · a
F ist das Symbol für die Kraft (engl. Force).
Die Einheit der Kraft ist 1 kg · m / s2 und wird zu Ehren Newtons zusammengefasst zu 1N (Newton).