Das dynamische Grundgesetz

Das dynamische Grundgesetz

Der Begriff der Masse und der Kraft

Das Newtonsche Kraftgesetz

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Der Begriff der Masse und der Kraft

Kraft Kräfte kann man nur an ihren Wirkungen erkennen, sie können Körper verformen, Körper beschleunigen, Körper abbremsen und die Bewegungsrichtung von Körpern ändern. Kräfte haben Größe, Richtung und Angriffspunkt. Man stellt sie durch Pfeile dar (Kraftvektoren).

Gewichtskraft Die Gewichtskraft ist die Kraft, mit der ein Körper von der Erde angezogen wird. Sie ist ortsabhängig.

Maßeinheiten Die Maßeinheit der Kraft ist das Newton (N).
z.B. F = 10 N oder F = 0,2 N oder F = 100 N

Masse Jeder Körper hat eine Masse. Diese äußert sich in "schwer sein" und in "träge sein". Die Masse eines Körpers ist nicht vom Ort abhängig. Sie lässt sich durch Massenvergleich auf der Waage bestimmen.

Maßeinheiten Die Maßeinheit der Masse ist das Kilogramm (kg).
z.B. m = 10 kg oder m = 100 g oder m = 10 mg

des_0309

Das Newtonsche Kraftgesetz

Frage:
Wer startet schneller, ein Moped oder ein LKW?
Wovon hängt die Größe der Beschleunigung ab?

Antwort:
Motorleistung und Masse bestimmen die Beschleunigung.

Versuch Eine Masse m wird mit verschiedenen Kräften beschleunigt

des_0310 Ergebnis:

Masse konstant, Kraft variabel.
Je größer die Kraft, desto größer ist die Beschleunigung.
Die Beschleunigung ist proportional der Kraft.

Versuch Verschieden große Massen werden mit gleicher Kraft beschleunigt

des_0311 Ergebnis:

Kraft konstant, Masse variabel.
Je größer die Masse, desto kleiner ist die Beschleunigung.
Die Beschleunigung ist umgekehrt proportional der Masse.

Kraft, Masse und Beschleunigung hängen voneinander ab.

Merke Beschleunigung = Kraft / Masse
a = F / m
Eine genaue Überprüfung kann durch eine Messreihe mit der Fahrbahn durchgeführt werden.

Das
Newtonsche
Kraftgesetz f_0262

Trägheitssatz
von
Galileo Galilei Ein Körper bleibt in Ruhe oder in gleichförmiger Bewegung, wenn keine Kraft auf ihn wirkt.
Oder:
Nur unter dem Einfluss einer Kraft kann ein Körper seinen Bewegungszustand ändern.

Frage:
Warum erreicht ein Auto, das mit Vollgas gefahren wird, nur eine bestimmte Endgeschwindigkeit?

Beschleunigungskraft = Antriebskraft - Reibungskraft F_b = F_a - F_r
Wenn die Reibungskraft F_r genau so groß ist, wie die Antriebskraft F_a, dann nimmt die Geschwindigkeit nicht mehr zu.

Definition
der Krafteinheit
1 Newton Die Kraft 1 N wirkt dann, wenn einem Körper der Masse 1 kg die Beschleunigung 1 m/s² erteilt wird.