Die Newtonschen Gesetze und der Kraftbegriff
In diesem Abschnitt werden die grundlegenden Konzepte der Newtonschen Mechanik vorgestellt, beginnend mit dem Kraftbegriff und den drei Newtonschen Gesetzen.
Der Kraftbegriff wird eingeführt und verschiedene Arten von Kräften werden genannt. Kräfte können mit Hilfe von Kraftmessern gemessen werden.
Beispiel: Zu den verschiedenen Arten von Kräften gehören Gewichtskraft, Magnetkraft, elektrische Kraft, Federkraft und Zugkraft.
Das 1. Newtonsche Gesetz, auch als Trägheitssatz bekannt, wird vorgestellt. Es besagt, dass ein Körper in Ruhe bleibt oder sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, wenn keine Kraft auf ihn wirkt oder die Summe aller wirkenden Kräfte gleich Null ist.
Highlight: Die zentrale Formel für Kraft lautet F = m · a, wobei F die Kraft, m die Masse und a die Beschleunigung darstellt.
Kraftwirkungen werden erläutert, die zu Änderungen des Geschwindigkeitsbetrags, der Bewegungsrichtung oder zu Verformungen führen können.
Beispiel: Bei plötzlichem Abbremsen eines Autos wird der Fahrer in den Sitz gedrückt. Bei schnellem Anfahren bleibt der Fahrer aufgrund der Trägheit zunächst zurück.
Wichtige Eigenschaften von Kräften sind ihre Richtung, ihr Betrag und ihr Angriffspunkt. Kraft wird als vektorielle Größe beschrieben, was die Möglichkeit der Kräfteaddition und des Kräfteparallelogramms erklärt.
Vocabulary: Das Formelzeichen für Kraft ist F, und die Einheit ist Newton N, wobei 1 N = 1 kg · m/s² gilt.
Abschließend wird die Umkehrung des Trägheitssatzes erwähnt: Wenn sich ein Körper in Ruhe befindet oder sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, wirkt entweder keine Kraft auf ihn oder die Summe aller wirkenden Kräfte ist gleich Null.
