Kraft und Gegenkraft an zwei Körpern
Eine Kraft gibt es niemals allein — sie hat immer eine Gegenkraft.
- Kraft und Gegenkraft:Übt Körper A eine Kraft auf B aus, übt B gleichzeitig eine genauso große, entgegengesetzte Kraft auf A aus.
- Angriffspunkte:Die eine Kraft greift an B an, die andere an A.
- Folge:Weil sie an zwei verschiedenen Körpern wirken, heben sie sich nicht auf.
Selbst ausprobieren
Zwei Körper stoßen sich mit einer gemeinsamen Kraft voneinander ab. Beobachte, was sich dabei ändert — und was nie.
Auch bei sehr unterschiedlich großen Massen bleiben die beiden Kraftpfeile immer gleich lang. Nur die Geschwindigkeiten werden ungleich — und zwar genau so, wie es \(a = F/m\) verlangt. Die Zahlenwerte sind vereinfachte Modellwerte.
Wechselwirkungsprinzip — 3. Newtonsches Axiom:
FA auf B = −FB auf A
FA auf B: Kraft, die Körper A auf Körper B ausübt.
FB auf A: Gegenkraft, die B gleichzeitig auf A ausübt.
−: Bedeutet nur entgegengesetzte Richtung — die Beträge sind gleich.
Kraftpaar: Übt Körper A eine Kraft auf B aus, übt B gleichzeitig eine gleich große, entgegengesetzte Kraft auf A aus.
Angriffspunkte: Beide Kräfte greifen an verschiedenen Körpern an und heben sich deshalb nicht auf.
Gleichgewicht: Beim Kräftegleichgewicht greifen beide Kräfte am selben Körper an, deshalb heben sie sich dort auf.
Verwechsle das Kraftpaar nicht mit einem Kräftegleichgewicht.
- Kräftegleichgewicht:Dort greifen beide Kräfte am selben Körper an.
- Unterschied:Deshalb heben sie sich dort wirklich auf.
- Ausblick:Genauer angesehen wird dieser Unterschied beim Kräftegleichgewicht.
Allgemeine Hinweise
Drei Hinweise, mit denen du ein Kraftpaar sicher erkennst und nicht mit einem Gleichgewicht verwechselst.
Kraft von … auf …
Benenne jede Kraft nach dem Muster „Kraft von … auf …“. Die Gegenkraft trägt dieselben Namen in getauschter Reihenfolge.
Vorzeichen zeigt Richtung
Das Minuszeichen gehört zur Richtung, nicht zum Betrag: Sind es 250 N, gilt das für beide Seiten. Ein Kraftpaar braucht auch keine Berührung.
Gegenkraft gleich groß
Die Gegenkraft musst du nie ausrechnen, sie ist genauso groß wie die Kraft. Gefragt ist erst bei der Wirkung: Dort teilst du durch die jeweilige Masse.