In der Physik ist eine Kraft eine Wechselwirkung zwischen Objekten. Sie wird als Wechselwirkung bezeichnet, denn wenn ein Objekt auf ein anderes einwirkt, wird seine Aktion durch eine Reaktion des anderen Objekts erwidert. Dieser Gedanke ist als drittes Newtonsches Gesetz bekannt, wonach Aktion und Reaktion „gleich und entgegengesetzt“ sind (einander entsprechen). Die Objekte sind nur die Dinge, zwischen denen die Kraft wirkt. Verschiedene Kräfte wirken zwischen verschiedenen Arten von Objekten. So wirkt beispielsweise die Schwerkraft zwischen Objekten mit Masse, wie der Sonne und der Erde. Ein anderes Beispiel ist die elektromagnetische Kraft, die zwischen Objekten mit Ladung wirkt, wie einem Elektron und dem Atomkern. Schwerkraft und elektromagnetische Kraft sind zwei Beispiele für Kräfte.
Eine Kraft verändert den Zustand eines Objekts (eine physikalische Größe ändert sich) oder, genauer gesagt, die Zustände zweier Objekte, da die Kraft eine Wechselwirkung ist. Zum Beispiel bewirkt eine Kraft, dass ein betroffenes Objekt in eine bestimmte Richtung geschoben oder gezogen wird. Dadurch ändert sich der Impuls des Objekts. Kräfte bewirken, dass Objekte beschleunigt werden, den Gesamtdruck des Objekts erhöhen, die Richtung ändern oder die Form verändern. Die Stärke einer Kraft wird in Newton (N) gemessen. Es gibt vier grundlegende Kräfte in der Physik.
Eine Kraft ist immer ein Druck, ein Zug oder eine Drehung, und sie wirkt auf Objekte, indem sie sie nach oben drückt, nach unten zieht, zur Seite schiebt oder ihre Bewegung oder Form auf andere Weise verändert.
Newtons zweites Gesetz
Nach Newtons zweitem Bewegungsgesetz lautet die Formel zur Bestimmung der Kraft:
wobei die Kraft,
die Masse eines Objekts,
und die Beschleunigung des Objekts ist.
Diese Formel besagt, dass wenn eine Kraft auf ein Objekt wirkt, es sich immer schneller bewegt. Wenn die Kraft schwach ist und das Objekt schwer ist, dann dauert es lange, bis die Geschwindigkeit sehr stark zunimmt, aber wenn die Kraft stark ist und das Objekt leicht ist, dann bewegt es sich sehr schnell sehr viel schneller.
Gewicht
Gravitation ist eine Beschleunigung. Alles, was eine Masse hat, wird aufgrund dieser Beschleunigung zur Erde gezogen. Diese Anziehungskraft ist eine Kraft, die Gewicht genannt wird.
Man kann die obige Gleichung nehmen und in die Standardgravitation g umwandeln, dann kann eine Formel über die Schwerkraft auf der Erde gefunden werden:
wobei das Gewicht eines Objekts ist,
die Masse eines Objekts,
und die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft auf Meereshöhe ist. Sie beträgt etwa .
Diese Formel besagt, dass man, wenn man die Masse eines Objekts kennt, berechnen kann, wie viel Kraft aufgrund der Schwerkraft auf das Objekt einwirkt. Du musst dich auf der Erde befinden, um diese Formel anwenden zu können. Wenn du dich auf dem Mond oder einem anderen Planeten befindest, kannst du die Formel anwenden, aber g wird anders sein.
Die Kraft ist ein Vektor, sie kann also stärker oder schwächer sein und sie kann auch in verschiedene Richtungen zeigen. Die Schwerkraft zeigt immer nach unten in den Boden (wenn man sich nicht im Weltraum befindet).
Gravitationskraft
Eine andere Gleichung, die etwas über die Schwerkraft aussagt, ist:
ist die Kraft; ist die Gravitationskonstante, die zeigt, wie die Gravitation ein Objekt beschleunigt; ist die Masse des einen Objekts; ist die Masse des zweiten Objekts; und ist der Abstand zwischen den Objekten.
Diese Gleichung wird verwendet, um zu berechnen, wie sich die Erde um die Sonne und der Mond um die Erde bewegt. Sie wird auch verwendet, um zu berechnen, wie sich andere Planeten, Sterne und Objekte im Weltraum bewegen.
Die Gleichung besagt, dass, wenn zwei Objekte sehr schwer sind, aufgrund der Schwerkraft eine starke Kraft zwischen ihnen besteht. Wenn sie sehr weit voneinander entfernt sind, dann ist die Kraft schwächer.
- Schwerkraft
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Galileo Galilei war der erste, der auf die inhärenten Widersprüche in Aristoteles‘ Beschreibung der Kräfte hinwies.
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gd:Neart