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Kraftarten

Überall in unserem Alltag begegnen uns verschiedene Kraftarten. Dabei ist die Kraft in der Physik ein grundlegender Begriff, ohne den eine Vielzahl von anderen physikalischen Vorgängen gar nicht möglich wäre. Die Untersuchung der verschiedenen Kraftarten spielt daher eine besondere Rolle.

Quizfragen

Auf wen ist der Begriff der Kraft, wie wir ihn heute kennen, zurückzuführen?

Im 17. Jahrhundert schuf Isaac Newton den Begriff der Kraft, indem er seine drei Newtonschen Gesetze aufstellte. Diese gehören zu den Grundlagen der Mechanik und definieren die Kraft als zeitliche Änderung eines Impulses.
Welche wichtige Tatsache im Zusammenhang mit den Kräften erkannte Newton noch?

Im Rahmen seiner Untersuchungen erkannten Newton, dass, wenn ein Körper auf einen anderen Körper eine Kraft ausübt, er von diesem anderen Körper eine entgegen gerichtete Reaktionskraft erfährt. Somit ist die Kraft die Ursache für jede Veränderung des Bewegungszustandes eines Körpers.
Wie werden die verschiedenen Kräfte benannt?

Es gibt Kräfte, die nach ihrer Ursache oder Wirkung benannt sind (zum Beispiel Reibungskraft, Fliehkraft oder Gewichtskraft), aber auch Kräfte, die nach ihrem Entdecker benannt wurden (zum Beispiel die Coulombkraft oder die Lorentzkraft).
Wie kann eine Kraft bestimmt werden, wenn sie eine Beschleunigung verursacht?

Sofern eine Kraft eine Beschleunigung verursacht, kann ihr Wert über eine Weg-Zeit-Messung festgestellt werden.
Wie wird in der Praxis oft auf eine Kraft geschlossen?

In der Praxis wird häufig aus einem bekannten Zusammenhang zwischen der wirkenden Kraft und einer leicht messbaren Größe auf die Kraft geschlossen – z. B. bei der Verformung eines elastischen Materials oder der Änderung des elektrischen Widerstands bei einem Dehnungsmessstreifen.
Mit welchem einfachen Versuch können Kräfte im Schulunterricht gemessen werden?

Ein einfacher Versuch, der Kräfte veranschaulicht und im Schulunterricht durchgeführt werden kann, ist das Kraftmessen mit sogenannten Federkraftmessern. Hier wird die Kraft über die Längenänderung von Schraubenfedern gemessen, wofür das Hookesche Gesetz genutzt wird.
Wie wird die Kraft im Federdehnungsversuch bestimmt?

Nach dem Hookeschen Gesetz ist die Ausdehnung einer geeigneten Feder zur ausgeübten Kraft proportional. Es gilt also: F = D\cdot\Delta l, wobei \Delta l die Längenänderung der Feder und D die Federkonstante bezeichnet.
Wie kann das Hebelgesetz zur Kraftmessung genutzt werden?

Mit dem Hebelgesetz kann eine unbekannte Kraft durch den Vergleich mit einer bekannten Kraft bestimmt werden. Das bekannteste Beispiel dafür ist die gute alte Balkenwaage, bei der auf einer Seite vordefinierte Gewichte aufgelegt werden, um die Gewichtskraft des Körpers auf der anderen Seite zu bestimmen.

Kraftarten

Quizfragen

Auf wen ist der Begriff der Kraft, wie wir ihn heute kennen, zurückzuführen?

Welche wichtige Tatsache im Zusammenhang mit den Kräften erkannte Newton noch?

Wie werden die verschiedenen Kräfte benannt?

Wie kann eine Kraft bestimmt werden, wenn sie eine Beschleunigung verursacht?

Wie wird in der Praxis oft auf eine Kraft geschlossen?

Mit welchem einfachen Versuch können Kräfte im Schulunterricht gemessen werden?

Wie wird die Kraft im Federdehnungsversuch bestimmt?

Wie kann das Hebelgesetz zur Kraftmessung genutzt werden?