Fragen über Dynamik (Newton'sche Gesetze)?

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DerRoll
26.10.2022, 06:54
Angenommen, ein Ball liegt auf dem Boden, und niemand stößt ihn am. Werden in den Moment Kräfte auf ihn ausgeübt?

Idealisiert im Sinne dieses Experiments ja. Real nein, da sich die Erde dreht und daher die Corioliskraft auf den Ball wirkt. Ebenso wirkt die Schwerkraft auf den Ball.

Wenn jemand den Ball anstößt, ist es richtig zu sagen, dass die Kraft nun langsam verbraucht wird, bis der Ball zur Ruhe kommt?

Nein. Wenn jemand den Ball anstößt, überträgt er kinetische Energie von sich auf den Ball. Diese Energie wird nicht verbraucht. Dass der Ball zur Ruhe kommt liegt daran, dass er durch die Reibung und den Luftwiderstand kinetische Energie in Wärmeenergie verwandelt und abgibt.

Stimmt es, dass der Ball ohne Reibungskraft immer weiterrollen würde?

Nein. Der Ball würde ohne Reibung überhaupt nicht rollen. Er würde über den Boden bis zu einem Hindernis gleiten oder bis der Luftwiderstand ihn gebremst hat. Genauer wäre sogar ein Anstoßen des Balles sehr schwierig, man muß sich dazu wenn keine Reibung vorhanden ist gegen eine Wand stützen können, um der Reactio entgegen wirken zu können.

Wäre die Reibungskraft dann die einzige Kraft, die auf dem Ball ausgeübt wird?

Zunächst gibt es den Luftwiderstand, der aber vermutlich vernachlässigbar ist. Weiter gibt es zusätzlich zur Reibung des Balles auf dem Boden aber noch eine innere Reibungskraft. Der Ball wird nämlich dadurch, dass er auf dem Boden rollt durchgewalkt, d.h. ein Teil der Energie geht im Ball selbst in Wärme über, durch die dauernde Bewegung der Moleküle des Balles zueinander. Dieser Einfluß ist um so geringer, je stärker der Ball aufgepumpt ist, aber nie Null.