Bildbeschreibung: Stellen Sie sich vor, Sie schieben eine Kiste über einen glatten Boden. Je stärker Sie drücken (je größer die Kraft F), desto stärker beschleunigt die Box (a wird größer). Wenn die Kiste sehr schwer ist (m ist groß), wird sie bei gleicher Kraft weniger beschleunigt.
Die grundlegendste und allgemein anerkannteste Gleichung ist das zweite Newtonsche Gesetz (1643–1727).
Hinweis: :
Das erste Newtonsche Gesetz, auch Trägheitsprinzip genannt, ist ein grundlegendes Konzept der Physik, das das Verhalten eines Objekts beschreibt, wenn keine Nettokraft auf es einwirkt. Für Newtons erstes Gesetz gibt es keine einheitliche Gleichung.
F=maist eine Grundgleichung der Physik, genauer gesagt der klassischen Mechanik. Es drückt eine Beziehung zwischen drei wesentlichen physikalischen Größen aus:
• $ \vec{F} $ ist die auf ein Objekt ausgeübte Kraft, ausgedrückt in Newton (N),
• m ist die Masse des Objekts, ausgedrückt in Kilogramm (kg),
• a ist die Beschleunigung des Objekts, ausgedrückt in Metern pro Sekunde im Quadrat (m/s²).
Diese Gleichung beschreibt die Beziehung zwischen der auf ein Objekt ausgeübten Kraft, der Masse dieses Objekts und der resultierenden Beschleunigung. Sie ist wichtig, weil sie die Verbindung zwischen der klassischen Mechanik und der Bewegung von Körpern herstellt. Darüber hinaus dient es als Grundlage für viele andere Gleichungen und Konzepte in der Physik.
Sie kann als eine der Ausgangsgleichungen zum Verständnis der Systemdynamik angesehen werden und führt grundlegende Konzepte wie Kraft, Masse und Beschleunigung ein.
Der Kraftbegriff ist einer der Grundbegriffe der klassischen Physik, insbesondere im Kontext der Newtonschen Mechanik. Darunter versteht man jede Interaktion, die, wenn sie auf ein Objekt ausgeübt wird, den Bewegungszustand dieses Objekts verändert. Die Kraft kann dazu führen, dass das betreffende Objekt beschleunigt, seine Richtung ändert oder sich verformt.
Im Formalismus der klassischen Mechanik ist eine Kraft $ \vec{F} $ eine Vektorgröße, also eine Größe, die eine Richtung, einen Sinn und eine Intensität hat.
Die Kraft ist proportional zur Beschleunigung: Je größer die ausgeübte Kraft, desto größer ist die Beschleunigung des Objekts.
Die Masse widersteht der Beschleunigung: Je größer die Masse eines Objekts ist, desto schwieriger wird es, es in Bewegung zu setzen oder seine Geschwindigkeit zu ändern (also beschleunigen zu lassen).
Mit anderen Worten sagt uns F=ma, dass wir eine Kraft auf das Objekt ausüben müssen, um die Bewegung eines Objekts zu ändern (es in Bewegung zu setzen, es anzuhalten, seine Richtung oder Geschwindigkeit zu ändern).
Es ist wichtig zu beachten, dass es sich bei F=ma um eine Vereinfachung handelt. Sie gilt im Rahmen der klassischen Mechanik und für Geschwindigkeiten deutlich unterhalb der Lichtgeschwindigkeit. Für sehr hohe Geschwindigkeiten muss Einsteins spezielle Relativitätstheorie verwendet werden. Darüber hinaus berücksichtigt diese Gleichung bestimmte Kräfte wie Reibungskräfte nicht.
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