woran erkennt man kräfte? (physik)

4 Antworten

Hallo nuriboy2203,

eine der ersten Erfahrungen mit Kraft ist wohl die Erfahrung von Gewicht. Die Erde, auf der wir ja leben, zieht einen Körper der Masse m mit der Kraft m·g› an, wobei g› die Feldstärke der Erdgravitation und zugleich die Fallbeschleunigung ist und in Bodennähe so um die 9,8m/s² beträgt. Sie hat eine Richtung, nämlich zum Erdschwerpunkt hin.

Liegt der Körper irgendwo auf, so übt der Erdboden die Kraft –m·g› auf ihn aus, wobei das Minuszeichen andeutet, dass diese Kraft g› entgegengesetzt, also vom Erdschwerpunkt weg gerichtet ist. Diese und die Gewichtskraft des Körpers heben einander auf, und so ist die Gesamtkraft, auch resultierende Kraft genannt, 0. Um ihn jedoch hochzuheben, musst Du selbst die Kraft –m·g› aufwenden - am Anfang sogar etwas mehr, um ihn aus dem Liegen heraus in Bewegung zu setzen.

GALILEIs Trägheitsprinzip und NEWTONs erstes Gesetz

Solange keine Kraft auf den Körper wirkt oder die wirkenden Kräfte einander aufheben, behält er seine Geschwindigkeit (engl. velocity, ebenfalls eine Größe mit Richtung) v› bei, die gleich 0 sein kann, aber nicht muss (ohnehin ist Geschwindigkeit relativ).

Eine Kraft F› bewirkt bei einem Körper eine Beschleunigung a›=F›/m. In einer kurzen Zeitspanne dt (in der sich F› nicht wesentlich ändert) ändert F› die Geschwindigkeit des Körpers von v› auf

v› + a›·dt = v› + (F›/m)·dt.

Das Tempo (engl. speed), der Betrag von v›, kann dabei durchaus konstant bleiben (wenn a› senkrecht zu v› ist) oder abnehmen (wenn a› mit v› einen größeren Winkel als 90° bildet).

Kraft und Verformung

Kräfte können auch an der Verformung erkannt werden, die sie an einem Körper anrichten können. Kraftmesser zum Beispiel bestehen oft aus Zugfedern, die an einem Ende an der Erde oder einem fest mit ihr verbundenen Körper befestigt sind und deshalb durch eine Kraft nicht insgesamt beschleunigt werden.

Eine Zugfeder der Härte (Federkonstante) D hat eine bestimmte Gleichgewichtslänge L; durch die Kraft F› wird ihr freies Ende vom anderen weg beschleunigt, wodurch sie allerdings eine zunehmende Gegenkraft entwickelt, die bei der Länge

L + F/D

den Wert –F› erreicht. Dadurch entsteht wieder ein Gleichgewicht, aber an der Dehnung F/D lässt sich der Betrag F von F› ablesen, wenn D bekannt ist.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
  1. Verformung des gegenstandes auf den die physikalische kraft wirkt
  2. Änderung der Richtungs/Bewegung des Gegenstandes auf den die phys. Kraft wirkt es gibt glaube ich noch ein merkmal, aber fällt mir grad nicht ein, sorry

Kräfte erkennt man an ihrer Wirkung, d.h. es ist eine Gegenkraft notwendig, um sie aufzuhalten. Wirkungen sind z.B. Bewegung, Verformung, Reibungswärme etc.

Die Kraft ist ein Vektor , eine gerichtete Größe mit einem Betrag ! Kraft ist eine Energieform , da sie Körper beschleunigt !

palopi  29.01.2012, 17:02

Kraft ist keine Energieform!!! Die Energie ist das Integral der Kraft nach dem Weg. Also beide sind schon miteinander gekoppelt.

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SlowPhil  22.04.2019, 13:07
@palopi
Die Energie ist das Integral der Kraft nach dem Weg.

Das ist die Arbeit, die Übertragung von Energie auf einen Körper, etwa durch ein Feld. Der Unterschied ist, dass es sich bei Energie um eine Zustands- und bei Arbeit um eine Prozessgröße handelt.

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