Bewegung ohne resultierende Kraft
Ohne Kraft ändert sich die Bewegung eines Körpers nicht.
- Kräfte im Gleichgewicht:Heben sich alle Kräfte auf, bleibt der Körper in Ruhe oder geradlinig gleichförmig unterwegs.
- Von allein:Er wird weder schneller noch langsamer.
- Merksatz:Eine Bewegung braucht keine Kraft, um weiterzugehen, nur um sich zu ändern.
Selbst ausprobieren
Ein Bus bremst ab: Ohne Haltegriff fliegt der Fahrgast nach vorn, mit Haltegriff bremst ihn die Kraft der Stange mit ab. Kraftpfeile zeigen, wo eine Kraft wirkt — und wo bewusst kein Pfeil steht.
Bei einer Bremsverzögerung von 0 fahren Bus und Fahrgast unverändert weiter, es passiert nichts. Das ist keine Panne des Applets, sondern genau die Aussage des Trägheitsprinzips.
Merksatz — 1. Newtonsches Axiom:
Fres = 0 N → v bleibt konstant
Fres: Resultierende Kraft, alle Kräfte auf den Körper zusammengefasst.
v: Geschwindigkeit des Körpers, nach Betrag und Richtung.
Trägheitsprinzip: Heben sich alle Kräfte auf, bleibt ein Körper in Ruhe oder geradlinig gleichförmig in Bewegung.
Merke: Eine Bewegung braucht keine Kraft, um weiterzugehen, nur um sich zu ändern.
Sonderfall: Bei \( F_\mathrm{res} = 0\,\mathrm N \) ist auch \( a = 0 \), die Geschwindigkeit ändert sich nicht.
Das Trägheitsprinzip ist ein Sonderfall des Aktionsprinzips.
- Sonderfall:Bei Fres = 0 N ist auch a = 0, die Geschwindigkeit ändert sich nicht.
- Im Bus gespürt:Dein Körper hält an seiner Ruhe fest, während der Sitz schon losfährt.
- Gefühl:Das fühlt sich an wie ein Druck nach hinten.
Allgemeine Hinweise
Drei Griffe helfen dir, das Trägheitsprinzip im Alltag sicher wiederzuerkennen.
Ändert sich die Bewegung?
Frag zuerst: Ändert sich etwas an der Bewegung? Bleiben Tempo und Richtung gleich, ist Fres = 0 N — auch bei hohem Tempo.
Fres mit Einheit
Schreibe die resultierende Kraft als Fres, immer mit Einheit. Achtung: Eine Kurve bei gleichem Tempo ist trotzdem eine Bewegungsänderung, denn die Richtung wechselt.
Weg bei Fres = 0 N
Steht Fres = 0 N fest, bleibt die Geschwindigkeit einfach, wie sie war. Für den Weg genügt s = v · t — das spart Zeilen.