Welche Kraft wirkt hier genau?

7 Antworten

Newtons 1. Gesetz

Ein kräftefreier Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit.

Die Formulierung "bewegt wird" ist etwas irreführend - das klingt so als ob jemand gerade etwas mit der Kugel macht.

Stell dir besser eine Murmel vor, die über einen glatten Tisch rollt... und rollt... und rollt... und wenn man die Reibung ignoriert, noch in 1000 Jahren über den Tisch rollen wird.

Wenn du das "System" bzw. den Körper erst ab dem Moment betrachtest, in dem er sich schon bewegt, ist diese Antwort richtig.

Denn: Wenn v=const. dann besteht keine Änderung der Geschwindigkeit. In der Regel ist die Annahme auch reibungsfrei (z.B. im Weltall ?!?). Wenn sich die Geschwindigkeit nicht ändert, wirkt KEINE Kraft. Denn es wirkt in diesem Fall nur dann eine Kraft um zu beschleunigen oder zu bremsen.

Ist paar Semester her, hoffe du verstehst was ich meine.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Allgemein ist die Terminologie an der Stelle unklar. Kräfte, welche durch andere Kräfte voll kompensiert werden, werden ja häufig auch als "wirkend" beschrieben. Insofern ist ein gewisser Grad an Verwirrung an der Stelle auch verständlich :)

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Es gab zwar mal eine Kraft, die den Körper beschleunigt hat, aber sofern er sich geradlinig mit gleicher Geschwindigkeit weiterbewegt, bedeutet das, die Beschleunigung a ist gleich 0.

Nach dem Grundgesetz der Mechanik:
F = m * a
folgt aus a = 0 zwangsläufig, dass auch F = 0 ist.

Du kannst nicht sagen, welche Kräfte wirken, aber du kannst eines sagen: Wenn in einem bestimmten Bezugssystem ein Körper sich geradlinig und gleichförmig bewegt, dann ist die resultierende Kraft (Die Summe aller an ihm angreifenden Kräfte) = 0.

Beispiel: Sitzender Mensch: Auf den Menschen wirken zwei Kräfte, einmal die Gewichtskraft FG nach unten und zweitens die Normalkraft FN des Bodens auf den Menschen nach oben, es gilt FN = - FG, also hast du

Fres = FG + FN = 0, der Mensch ruht.

Beispiel: ISS umrundet die Erde

a) Bezugssystem Erde: Es wirkt nur eine Kraft, die Gravitationskraft FG. Diese ist nicht 0, also bewegt sich die ISS nicht gleichförmig, logisch, sie beschreibt annähernd einen Kreis.

b) Bezugssystem ISS (rotierendes Bezugssystem). Aufpassen jetzt: In ihrem eigenen Bezugssystem ruht die ISS, die Kräftesumme muss also 0 sein. Zusätzlich zur Gewichtskraft FG nach innen gibt es hier eine Trägheitskraft, die Zentrifugalkraft FZ nach außen, es gilt FZ = - FG, also ist in der Summe

Fres = FG + FZ = 0

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Ich fürchte, du überfordert den Fragesteller gerade etwas. Hier reicht Newtonsche Mechanik (7. Klasse Physik) aus und du versuchst die Äquivalenz aller Bezugssysteme (11. Klasse kurz vor Einsteins SRT) zu erklären...

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@clemensw

Klar, den zweiten Teil hätte ich mir in dem Zusammenhang sparen können , aber ich nehme mal dein Beispiel mit der Murmel: eine gleichförmig rollende Murmel ist ja nicht kräftefrei , es wirkt die Gewichtskraft , und dem aufmerksamen Fragesteller wird das nicht entgehen. Allerdings kommt es darauf nicht an, wie in meiner Antwort im ersten Teil beschrieben, es kommt auf die resultierende Kraft an, und die ist bei der Murmel 0, denn zusätzlich zur Gewichtskraft haben wir ja noch die Normalkraft des Bodens auf die Murmel als Zwangskraft, so dass die Kräftesumme = 0 ist, und darauf kommt es an.

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Wenn der Körper sich schon von Anfang an bewegt hat und sich einfach weiterbewegt, dann wirkt keine Kraft. Wenn er jedoch schneller wird, dann schon.

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