Actio und reactio 2.0?

Actio und reactio  - (Schule, Physik, Sport und Fitness)

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Hallo Lukas2812,

Du darfst das Wechselwirkungsprinzip („actio et reactio“) nicht mit der Gleichgewichtsbedingung (Summe aller Kräfte gleich 0) verwechseln. Das WWP gilt immer und ist äquivalent zum Impulserhaltungssatz.

Du ziehst genauso stark an der Erde wie die Erde an Dir, nur dass die Erde mit ihrer größeren Masse ungleich weniger beschleunigt wird. Das ist das WWP.

Dass Du dann, wenn Du auf dem Boden stehst, von der Erde eine gleich große Kraft nach oben wie nach unten durch ihre Gravitation erfährst, gilt als Gleichgewichtsbedingung nur, wenn Du wirklich auf dem Boden stehst und nicht etwa frei fällst.

Woher ich das weiß:
Studium / Ausbildung
12

Also ist die normalkraft der Erde die reactio oder ist sie eine zusätzliche Kraft?

0
37
@Lukas2812

Sie ist die Reactio zur Gewichtskraft. Also: die Gravitation bedeutet, dass sich zwei Körper gegenseitig anziehen, etwa die Erde und Du. Wenn Du irgendwo in der Luft bist, führt dies dazu, dass Du und die Erde aufeinander zu beschleunigt werden, wobei die Erde als dominierende Masse etwa 10²³-mal weniger beschleunigt wird als Du.

Stehst Du auf der Erde, treten 4 Kräfte auf, wobei sich je zwei gegenseitig aufheben:

  • Auf Dich wirken die Gravitationskraft F›₁ der Erde und gleichzeitig die Abstoßungskraft F›₂ durch den Erdboden.
  • Auf die Erde wirken Deine Gravitationskraft F›₃ und zugleich Deine Gewichtskraft F›₄, mit der Deine Masse m auf die Erdoberfläche drückt.

Dabei ist F›₁=F›₄ und F›₂ = F›₃ (Betrag und Richtung), aber identisch sind die Kräfte nicht, weil sie jeweils auf unterschiedliche Körper wirken.

F›₃ ≡ –F›₁

ist die Reactio zu F›₁ und

F›₂ ≡ –F›₄

die Reactio zu F›₄. Die Gleichgewichtsbedingungen

F›₂ = –F›₁ und F›₄ = –F›₃

gelten speziell dafür, dass Du auf der Erde stehst.

0
12

Aber gewichtskraft und gravitationskraft sind doch das gleiche

0
37
@Lukas2812

Verbreiterer Irrtum. Sie sind gleich groß und gehen in die gleiche Richtung. Die Gravitationskraft ist aber die Kraft, mit der die Erde an Dir zieht, die Gewichtskraft ist die Kraft, mit der Du auf die Erde drückst.

0
12

Ja aber ohne gravitationskraft keine gewichtskraft. Dann würden wir ja doppelt so stark auf den Boden drücken oder wie?

0
37
@Lukas2812
Ja aber ohne gravitationskraft keine gewichtskraft.

Natürlich nicht. Das ändert aber nichts daran, dass die Gravitationskraft auf Dich wirkt und Deine Gewichtskraft hervorruft, diese allerdings auf die Erde wirkt.

Dann würden wir ja doppelt so stark auf den Boden drücken oder wie?

Nein. Ich verstehe nicht, wie Du auf doppelt kommst.

0
12

Ok glaube ich verstehe was du meinst aber warum kann man dann nicht einfach folgendes sagen:
Ich werde von der Erde angezogen und andersherum als Actio reactio paar und in dem Moment wo wir uns berühren gleich sie die beiden Kräfte einfach aus ?

0
37
@Lukas2812
Ich werde von der Erde angezogen und andersherum als Actio reactio paar…

Richtig. Wobei übrigens Actio und Reactio gleichberechtigt und gegeneinander austauschbar sind. Wenn F›₃ reactio zu F›₁ ist, ist auch F›₁ reactio zu F›₃.

…und in dem Moment wo wir uns berühren gleich sie die beiden Kräfte einfach aus ?

Nein, sie bestehen fort, nur dass nun zusätzlich F›₂ und F›₄ hinzukommen, die F›₁ und F›₃ ausgleichen. Wenn Du hochspringst, merkst Du das - Du fällst wieder zurück.

Hochspringen heißt: Du gehst leicht in die Knie und drückst dann mit einer Kraft gegen die Erde, die größer ist als Deine Gewichtskraft, erhöhst also F›₄ und dadurch automatisch F›₄, sodass Du nach oben beschleunigt wirst.

Bis Deine Beine den Boden verlassen und nur noch F›₁ und F›₃ wirken und Du abgebremst wirst und ab einem Umkehrpunkt, dessen Höhe von der Energie des Sprunges abhängt, zurückfällst. Während des Sprunges herrscht kein Gleichgewicht.

0
12

Und was wäre dann bspw in meinem Bild oben die reactio Kraft am Baum denn der Baum hält den Apfel im Gleichgewicht dann muss es dazu aber doch auch eine reactio Kraft geben?

0
37
@Lukas2812

Die reactio zu F›_S ist die durch F›_{B→A} hervorgerufene und gleich große Gewichtskraft des Apfels, mit der dieser am Baum zieht.

Es ist quasi eine Staffette: Erde zieht an Apfel, Apfel mit der gleichen Kraft am Baum und reicht die Kraft quasi weiter. Der Baum drückt mit seiner Gewichtskraft mit Apfel auf die Erde, also wird die Kraft quasi im Kreise „herumgereicht“.

0
12

Naja der Apfel hängt am Baum . Er zieht die Erde an und die Erde zieht ihn an . Jetzt hält der Ast den Apfel aber mit einer Kraft fest dass der Apfel nicht zu Boden fallen kann. Aber auch zu dieser Kraft muss es doch eine reactio geben

0
12

Und mit zweimal F4 meinte ich : Gewichtskraft, erhöhst also F›₄ und dadurch automatisch F›₄, sodass Du nach oben beschleunigt wirst.

Weil du das geschrieben hast

1
37
@Lukas2812

Mist, da hab' ich vergessen, den Index zu ändern:

…erhöhst also F›₄ und dadurch automatisch F›₂, sodass Du nach oben beschleunigt wirst.

F›₂ und F›₄ sind ja ein actio-reactio-Paar.

0
12

Ok verstehe aber wie ist das ganze zb auf Reibung und Kreisbewegung anwendbar

1. ich will laufen dass bedeutet um mich nach vorne zu bewegen drücke ich die Erde nach hinten Actio reactio halt. Jetzt spüre ich aber während des Laufens die Reibung des Bodens. Was ist die reactio zur Reibungskraft?

2. Elektronen im Magnetfeld: durch die lorentzkraft werden sie auf einer Kreisbahn gehalten. Aber was ist die reactio?

0
37
@Lukas2812
Jetzt spüre ich aber während des Laufens die Reibung des Bodens.

Eigenartig. Du rutschst ja nicht. Was Du wirklich spürst, ist Haftreibung. Die bringt Dich überhaupt vorwärts, sorgt allerdings auch dafür, dass Du nicht immer schneller wirst - oder einfach wegrutschst.

Was ist die reactio zur Reibungskraft?

Die Reactio zu Reibung ist Reibung. Du stößt Dich mit dem einen Fuß ab, indem Du Reibung nach hinten ausübst, und dadurch übt die Erde Reibungskraft auf Deinen Fuß aus und sorgt dafür, dass Du Dein Gewicht nach vorn verlagern kannst, ohne nach hinten wegzurutschen.

Du berührst mit dem anderen Fuß den Boden und übst Reibungskraft nach vorn aus, und die Erde übt eine Reibungskraft auf Deinen Fuß aus, die Dir ermöglicht, stehen zu bleiben oder weiterzugehen.

Elektronen im Magnetfeld: durch die LORENTZkraft werden sie auf einer Kreisbahn gehalten. Aber was ist die reactio?

Das ist Tricky. Meist spricht man einfach von einem Magnetfeld und tut dabei so, das wäre es einfach so da, ohne etwas, das dieses Magnetfeld erzeugt. Dadurch fehlt in dieser Betrachtung natürlich auch die reactio.

Eine vollständige Betrachtung kann sehr kompliziert sein. Am einfachsten ist es vielleicht noch, sich ein Elektron vorzustellen, das an einem elektrisch neutralen stromdurchflossenen Draht entlang gleitet und je nach Stromrichtung angezogen oder abgestoßen wird und seinerseits den Draht anzieht oder abstößt - der natürlich die dominierende Masse ist.

Skurriler noch: Bewegung ist relativ. Im Ruhesystem des Elektrons muss dieselbe Kraft auf das Elektron wirken wie im Ruhesystem des Drahtes. Das kann dann aber nicht die LORENTZ-Kraft sein, weil die nur auf bewegte Ladungsträger wirkt.

Daraus kann man nur schließen, dass der Draht im Ruhesystem des Elektrons gar nicht neutral sein kann. Indirekt kann man daraus auf die LORENTZ-„Kontraktion“ schließen:

Angenommen, die Elektronen bewegen sich in dieselbe Richtung wie das Elektron außen, und gleich schnell. Dann bewegen sich die positiv geladenen Atomrümpfe relativ zum Elektron und dem Elektronen„gas“ im Draht und sind daher LORENTZ-„kontrahiert“, d.h., die positive Ladungsdichte ist etwas größer als die negative, das Elektron wird elektrisch angezogen.

Der Effekt ist an sich winzig, aber die Ladungsmenge ist enorm, und die Kraft, die darin steckt, erst recht. Zwei mit je 1C geladene Kugeln im Abstand von 1m würden noch knapp 9 Milliarden Newton aufeinander ausüben.

P.S.: Danke für den Stern!

0
12

Ok aber wie ist das nochmal mit der Reibung. Ich meine es gibt ja auch die Reibung die mich bremst wenn ich Auto fahren durch die Reibung muss der Motor ständig eine Kraft aufbringen um vorwärts zu kommen. Was hat nun diese Reibung mit der Reibung zu tun die mich erst vorwärts bringt ? Weil wir haben ja gesagt ich übe mit meinem Fuß oder beim Auto mit dem Reifen eine Kraft nach hinten auf den Boden aus und durch die Reibung drückt der Boden mich nach vorne. Jetzt aber bremst die Reibung ja während der Bewegung auch wieder . Wie ist das zu verstehen?

0
37
@Lukas2812

Gehen ist kein Fahren, aber die Haftreibung, die eine Vorwärtsbewegung erst möglich macht, gibt es in beiden Fällen.

Der Bewegung entgegen wirken beim Auto Roll- und innere Reibung. Dass Haftreibung sowohl beim Antrieb als auch bei der Abbremsung eine zentrale Rolle spielt, kennzeichnet das Gehen.

0
12

Achso und zum Magnetfeld:
Ja ich kenne mich ein wenig aus im Bereich der Relativitätstheorie. Also soll man einfach sagen dass die lortenzkrsft quasi durch die Längenkontraktion auf eine Art coulomb Kraft zurückgeführt werden kann und das ist dann die reactio?

0
37
@Lukas2812
Also soll man einfach sagen dass die lortenzkrsft quasi durch die Längenkontraktion…

Das Wort verwende ich nur in „“. Wenn man Durchmesser d einer Salami messen will und hält den Messschieber schief, im Winkel θ (oder schneidet die Wurst in diesem Winkel an), misst man einen größeren Wert d/cos(θ), und das würde nie jemand als ,,Breitendilatation" bezeichnen. Ich würde eher von einem ,,Schrägschnitt durch die Weltwurst" sprechen.

…auf eine Art coulomb Kraft zurückgeführt werden kann…

Nein, umimterpretiert. Je nachdem, ob man Draht oder Elektron als ruhend interpretiert, ist ein und dieselbe Kraft als LORENTZkraft oder als elektrostatische Kraft zu interpretieren.

…und das ist dann die reactio?

Nein. Die auf die Relativitätstheorie bezogene Bemerkung war unabhängig von der a&r - Frage, ein zusätzliches ,,Bonbon".

Die reactio wirkt auf den Draht.

0
12

Ja aber wie soll man das verstehen? Ich drücke den Boden nach hinten aktio dann drückt mich der Boden nach vorne reactio. Jetzt wirkt aber wieder die Reibung nach hinten wieder eine 2 aktio was ist jetzt die reactio dann?

0
37
@Lukas2812
Ich drücke den Boden nach hinten aktio dann drückt mich der Boden nach vorne reactio.

So ungefähr. Eigentlich halte ich mich sozusagen mit dem Fuß am Boden fest, um meinen Schwerpunkt nach vorn verlagern zu können.

Wer je versucht hat, sich auf spiegelglattem Eis oder dergleichen fortbewegen, weiß, wie wichtig dies ist.

Du musst aber auch Deinen Fall nach vorn abbremsen bzw. stoppen. Dafür musst Du Dich am Ende des Schrittes wieder am Boden festhalten, wobei diesmal Deine Kraft nach vorn wirkt.

0
12

Also wie ist die bremsende gleitreibung dann zu verstehen?

0
Das Wechselwirkungsprinzip, bei dem Kraft und Gegenkraft auf unterschiedliche Körper wirken, darf nicht mit einem Kräftegleichgewicht verwechselt werden [...], bei dem sich zwei gleich große, aber entgegengesetzte Kräfte an einem Körper ausgleichen (und damit der Bewegungszustand des Körpers unverändert bleibt).

https://de.wikipedia.org/wiki/Actio_und_Reactio

Die beiden oberen Kräfte sind Gleichgewichtskräfte, wirken auf denselben Körper und haben mit Actio Reactio nichts zu tun.

Die beiden blauen Kräfte sind Actio und Reactio, sie wirken ja auch auf verschiedene Körper.

Woher ich das weiß:
Studium / Ausbildung
12

Aber ist die normalkraft die wir am Boden erfahren die reactio zur Gewichtskraft?

0
39
@Lukas2812

Nein, zu einer Volumenkraft wie der Gewichtskraft gibt es kein Reactio .

Die Normalkraft des Bodens auf den Körper wirkt naxh oben und kompensiert die Gewichtskraft , es sind also Gleichgewichtskräfte und nicht Actio und Reactio

0
12

Ist die normalkraft die gravitationskraft von mir auf die Erde?

0
39
@Lukas2812

Nein, es ist die Oberflächenkraft des Bodens auf dich

0

Biomechanik der Felgrolle?

Hey,

ich muss eine Bewegungsbeschreibung zur Felgrolle machen. Habe dazu zwei verschiedene Biomechanische Methoden aufgeschrieben, von denen ich mir nicht sicher bin, ob oder welche richtig ist bzw. ob sie sich überhaupt ausschließen.

http://sport.freepage.de/cgi-bin/feets/freepage_ext/41030x030A/rewrite/lksport/fuphasen2.html

  • Prinzip von Actio-Reactio: Der Turner/die Turnerin erzeugt durch das Drücken der Hände gegen den Boden eine Kraft, die auf den Boden wirkt (actio). Durch das Blockieren der anschließenden Hüftstreckung wird die Kraft auf den Boden kleiner, sodass die Gegenkraft in entgegengesetzter Richtung auf den Turner/die Turnerin wirkt und ein Öffnen des Arm-Rumpf-Winkels ermöglicht.
  • Impulsübertagung: Die Streckbewegung des Bein-Rumpf-Winkels erzeugt einen Impuls, der durch das Blockieren der Bewegung auf die Arme übertragen wird. Der Impulsgewinn ermöglicht ein vollständiges Strecken des Arm-Rumpf-Winkels.

Kann mir jemand helfen?

...zur Frage

3 Axiomeeeeeee?

Hey Leute ich hoffe euch geht es gut 

Kann einer bitte meinen Text korrigieren. Wenn ihr Zeit und Lust habt.

Wie lautet 3 Axiome?

Trägheitsprinzip 

             Es besagt, dass jeder Körper seinen Bewegungszustand beibehält. Körper, auf den keine Kraft wirkt, verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung auf geradliniger Bahn. Das bedeutet, dass wenn ein Körper in Bewegung ist, braucht man keine Kraft damit er in Bewegung bleibt.

Reaktionprinzip:

             Kräfte treten immer paarweise auf, übt ein Körper A auf einen anderen Körper B eine Kraft aus (actio), so wirkt eine gleich große aber entgegen gerichtete Kraft von Körper B auf Körper A (reactio).

          Kraft=Gegenkraft

Aktionsprinzip:

           Um die Beschleunigung eines Körper zu verändern muss man nämlich mit einer Kraft ihm Beschleunigen.

                  F =mb

                      (Masse)  (Beschleunigung)

...zur Frage

Fragen zur Spannung - Elektrisches Feld

Hallo, liebe Community. Ich hätte hier mal ein paar Fragen zur Kraft zwischen zwei geladenen Körpern im elektrischen Feld: Also erstens:'' Wenn ein Probekörper mit Ladung Q1 im elektrischen Feld der Ladung q2 eine Kraft erfährt, erfährt Q2 dann auch eine Kraft von Q1? Also ich denke Ja, denn actio=reactio oder nicht?'' Zweitens: ''Wenn Q1 wesentlich größer ist als Q2, wer erfährt dann mehr Kraft?'' Erfahren hier beide gleich viel Kraft? Oder erfährt Q2 mehr Kraft? Drittens: ''Ein Probekörper mit der Ladung Q=3,510^-8 C erfährt im Punkt P eines elektrischen Feldes die Kraft F=2,110^-5 N. Berechnen Sie für diesen Punkt den Betrag der elektrischen Feldstärke und die Kraft auf einen Probekörper mit der Ladung 5,2 * 10^-9 C.'' Hier habe ich jetzt wirklich gar keine Ahnung was ich tun soll...Bitte um Hilfe, MfG

...zur Frage

Wie kann es sein, dass die Gravitation (der Erde) auf alle Objekte (auf der Erdoberfläche) gleich wirkt?

Hallo liebe Community und (hoffentlich) Physikbegeisterte - und gelehrte Mitleser :)

Ich stelle mir diese Frage gerade, da ich mich mit der Relativitätstheorie näher beschäftige und mir eine Sache dabei etwas Kopfschmerzen bereitet, nämlich:

Wir lernen ja in der Schule, dass die Gravitation überall gleich wirkt.

Das heißt, dass eine, wie viel wiegt sie wohl - ich schätz mal 0,2 - 0,5 g - Feder genauso von der Gravitation angezogen wird wie eine 10 Kilo schwere Stahlkugel.

Sollte man die Reibung der Luft vernachlässigen, die dafür verantwortlich ist, dass die Feder so schwungvoll und langsam die Oberfläche erreicht, dann müssten beide Objekte gleich schnell auf die Erde fallen. Korrigiert mich bitte, wenn ich falsch liege.

Hier jetzt mein Gedankenbeispiel: Ich bin in der Schwerelosigkeit, um mich herum kompletter Vakuum und kein Masseobjekt, was Graviationskräfte auswirken könnte bis auf mich selbst, ungefähr 80 Kilogramm, die 10 kg schwere Stahlkugel und die 0,2 g leichte Feder.

Die einzigen Gravitationskräfte, die hier wirken, sind diese 3 Objekte. Die Stahlkugel und die Feder stehen in einem Abstand einer Armlänge vor mir, genau nebeneinander. Ich symbolisiere in dem Fall die Erde, die die Gravitationskräfte ausübt.

Etwas vor meiner Brust befindet sich eine gedankliche Ziellinie, die piept, sobald eines der Objekte da rankommt. Ich ziehe jetzt einmal die Feder zu mir, und schaffe das in ungefähr 3 Sekunden - dann piept es. Mit der gleichen Kraft, mit der ich die Feder zu mir gezogen habe, versuch' ich jetzt die Stahlkugel zu mir zu ziehen:

Achtung: Ich stelle mich genau so vor die Stahlkugel, wie vor die Feder.

Da die Stahlkugel eine größere Anziehungskraft als die Feder besitzt, müsste sie mich ja auch in gewisser Weise stärker anziehen. Das ist in dem Falle ihre „Gewichtskraft“.

Damit das nicht passiert, muss ich mehr Energie verwenden, denn falls ich sie mit der gleichen Kraft wie die Feder zu mir ziehen würde, würde es entweder ich sein, der über die Ziellinie kommt - das heißt ich bewege mich um so und so viel cm zur Kugel, [was bei der Erde aber nicht in einem wirklich messbaren Bereich fallen dürfte, da die Erde im Vergleich zu einer Kugel viel mehr Masse hat als ich im Vergleich zur Kugel], oder ich würde die Kugel erst in so so etwa 10 Sekunden zu der Ziellinie bringen. Damit die Kugel aber genau gleich schnell ankommt, wie die Feder, muss ich ja eine höhere Kraft aufwenden.

Also was will ich damit fragen? Laut dieser Überlegung muss die Erde ja die Kugel mit einer höheren Kraft anziehen, als die Feder, damit beide Objekte gleich schnell unten aufkommen.

Warum aber heißt es jetzt, die Gravitation ist überall gleich, wenn die Gravitation auf die Kugel ja anscheinend stärker wirkt - ähnlich meinem Beispiel, wo ich ja, symbolisch gesehen, mehr (Gravitations)kraft aufbringen musste, um die Kugel in gleicher Geschwindigkeit zu der Ziellinie zu bringen.

Anscheinend verstehe ich da etwas nicht ganz?

...zur Frage

Frage zum Thema Kräfte (Schulphysik)?

Hallo, ich bin gerade dabei mein Schulphysikwissen etwas aufzufrischen, und ich bräuchte jemanden, der mir sagen kann, ob ich das alles wieder richtig verstanden habe:

Ein Auto fährt auf einer ebenen Straße bei gleichbleibender Geschwindigkeit. a) Welche Kräfte wirken auf das Auto? b) Welche Energieumwandlungsprozesse finden statt? c) Wie groß ist die resultierende Kraft?

Meine Antwort:

a) Es wirken die Normalkraft und die Gravitationskraft aufs Auto, ebenso wie die Reibungskraft und die konservative Kraft.

b) Es wird potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt, wenn das Auto losfährt, bis es die gleichbleibende Geschwindigkeit erreicht. In gleichbleibender Geschwindigkeit gibt es keinen Energieumwandlungsprozess, es herrscht nur kinetische Energie.

c) Die resultierende Kraft ist Null, da sich das Auto in gleichbleibender Geschwindigkeit befindet und sich die Kräfte gegenseitig aufheben.

Stimmen diese Antworten? Wenn nicht, kann mir bitte jemand beim richtigstellen helfen?

Danke schon mal im Voraus!

...zur Frage

Was möchtest Du wissen?