Masse und Kraft Masse: elementare Eigenschaft eines jeden Körpers

Präsentation zum Thema: "Masse und Kraft Masse: elementare Eigenschaft eines jeden Körpers"—  Präsentation transkript:

1 Masse und Kraft Masse: elementare Eigenschaft eines jeden Körpers
Kraft: vermittelt die „Wirklichkeit“

2 Inhalt Eigenschaften der Masse Die drei Newtonschen Axiome Die Kraft
Die „träge“ Masse

3 Eigenschaften der Masse
Die Beschleunigung von Massen erfordert Kraft: Aussage der Newtonschen Axiome (Definition der „Kraft“) Massen ziehen sich gegenseitig an: Gravitationsgesetz Masse ist zu Energie äquivalent:

4 Galilei, Newton, Einstein
Galileo Galilei, Mathematiker, Philosoph und Physiker (Heliozentrisches Planetensystem; Periode des Pendels, Bewegung beim Fall, mathematische Formulierung) Sir Isaac Newton, Mathematiker, Physiker und Astronom (Newtonsche Axiome, Bewegungsgleichung, Gravitationsgesetz, Himmelsmechanik, Licht Brechung: Farbenlehre) Albert Einstein, Physiker (Theorie) (Äquivalenz von Masse und Energie, Beziehung zwischen Raum und Zeit: Relativitätstheorie, Lichtquanten-Hypothese zur Deutung des Photoeffekts)

5 Das Trägheitsgesetz: erstes Newtonsches Axiom

6 Das Trägheitsgesetz: erstes Newtonsches Axiom
„Alle Körper verharren im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen, geradlinigen Bewegung, wenn keine äußeren Einflüsse vorhanden sind.“ Gleichförmige, geradlinige Bewegung = Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit Konstanter Vektor! Äußere Einflüsse = Kräfte

7 Versuch Tanz der Dose auf der Luft-Fläche

8 Das Kraftgesetz: zweites Newtonsches Axiom
„Wirkt auf einen frei beweglichen Körper eine Kraft, so bewegt sich der Körper mit der Beschleunigung , die proportional zur wirkenden Kraft ist.“

9 Das Kraftgesetz: zweites Newtonsches Axiom
„Wirkt auf einen frei beweglichen Körper eine Kraft , so bewegt sich der Körper mit der Beschleunigung , die proportional zur wirkenden Kraft ist.“

10 Kraft und Gegenkraft: drittes Newtonsches Axiom
1 2 „Die reale Kraft, die auf einen Körper wirkt, hat ihren Ursprung im Vorhandensein eines anderen Körpers. Üben zwei Körper aufeinander Kräfte aus, so ist die Kraft vom ersten auf den zweiten Körper im Betrag gleich groß der Kraft vom zweiten Körper auf den ersten. Die Kräfte haben jedoch entgegengesetzte Richtung.“

11 Kraft und Gegenkraft bei beschleunigter Bewegung
Die bei der Beschleunigung auftretende Gegenkraft bezeichnet man als „Trägheitskraft“

12 Definition der Kraft: Einheit 1N Kraft ist das Produkt:
Masse mal Beschleunigung 1 kg Masse 1 m/s2 Beschleunigung „Träge Masse“ Die SI Einheit der Kraft ist „1 Newton“ Die Kraft ist eine Vektorgröße und zeigt in Richtung der Beschleunigung

13 Zusammenfassung Masse: elementare Eigenschaft eines jeden Körpers
Kraft: vermittelt die „Wirklichkeit“ Definition der Kraft mit den drei Newtonschen Axiomen Ein sich kräftefrei bewegender Körper behält seine Geschwindigkeit nach Betrag und Richtung bei Die Kraft ist proportional zur Beschleunigung, Proportionalitätskonstante ist die träge Masse „Actio gleich Reactio“, jede Kraft erzeugt eine gleichgroße, aber entgegensetzt gerichtete Kraft Oft – außer bei Rotationsbewegungen – genügt es, die Masse im „Schwerpunkt“, unabhängig von der Form des Körpers, lokalisiert zu denken Massen haben zwei weitere Eigenschaften: Massen ziehen sich an (Gravitationgesetz) Masse ist zu Energie äquivalent E = m ·c2 [ J ]

14 Eigenschaft der „trägen Masse“
Beschleunigung nur mit Kraft „Massenpunkt“ Eigenschaft der „trägen Masse“

15 Eigenschaft „schwere Masse“
Anziehende Kraft zu entfernten Massen „Massenpunkt“ Eigenschaft „schwere Masse“

16 Eigenschaften der Masse
Äquivalent zu Energie W=m·c2 finis Beschleunigung nur mit Kraft Anziehende Kraft zu entfernten Massen „Massenpunkt“ Eigenschaften der Masse