Physik
Die Kraft
Die Einheit 1 NWirkungen von Kräften
Die Kraft gibt an, wie stark zwei Körper aufeinander einwirken.

Formelzeichen:
Einheit: ein Newton (1 N)


Ein Newton (1 N) ist die Kraft, die einem Körper der Masse 1 kg eine Beschleunigung von erteilt. Es ist etwa die Kraft, mit der ein Körper der Masse 100 g auf eine ruhende Unterlage drückt oder an einer Aufhängung zieht (Bild 2). Benannt ist diese Einheit nach dem berühmten englischen Physiker ISAAC NEWTON (1643-1727).

Vielfache der Einheit 1 N sind ein Kilonewton
(1 kN) und ein Meganewton (1 MN):

1 kN = 1 000 N
1 MN = 1 000 000 N

Charakterisierung der physikalischen Größe Kraft

Kräfte können Bewegungsänderungen von Körpern, Formänderungen von Körpern (elastische oder plastische Verformung) oder deren Zerstörung hervorrufen (Bild 4).

In der nachfolgenden Übersicht sind die Beträge von Kräften aus Natur und Technik angegeben.

Kräfte in Natur und Technik
Gewichtskräfte
ein 10-Cent-Stück
1 Tafel Schokolade
1 Liter Wasser
Mensch
PKW

0,04 N
1 N
10 N
500 N ... 800 N
etwa 10 000 N
Zugkräfte und Schubkräfte
Pferd
PKW
Lokomotive

400 N ... 750 N
5 000 N
200 000 N
Hubkräfte
Gewichtheben
Eisenbahndrehkran

1 000 N ... 2 500 N
bis 2 500 000 N
Auftriebskräfte
Ball (d = 30 cm)
Schiff (Wasserverdrängung 20)

139 N
196 000 N
Luftwiderstandskraft
PKW bei 100 km/h

etwa 210 N

Messen von Kräften
Kräfte können mithilfe unterschiedlicher Messverfahren bestimmt werden. Unterschieden wird zwischen der statischen und der dynamischen Kraftmessung.

Statische Kraftmessung: Man misst Kräfte mithilfe von Federkraftmessern. Die Kraft kann direkt an der Skala des Federkraftmessers abgelesen werden. Nähere Erläuterungen sind unter dem Thema "Federkraftmesser" zu finden.

Dynamische Kraftmessung: Es wird der Zusammenhang zwischen der Kraft, der Beschleunigung und der Masse eines Körpers (newtonsches Grundgesetz) genutzt. Kennt man die Masse m eines Körpers und seine Beschleunigung a, so ergibt sich der Betrag der beschleunigenden Kraft nach der Gleichung .

Berechnen von Kräften
Allgemein kann die Kraft mit der Gleichung berechnet werden. Für spezielle Kräfte sind auch spezielle Gleichungen anzuwenden. Nachfolgend sind die wichtigsten Kräfte mit ihren Berechnungsmöglichkeiten genannt.

Art der Kraft Berechnungs-
möglichkeit
Bedeutung der Größen
allgemein
m Masse des Körpers
a Beschleunigung des
Körpers
Gewichtskraft

m Masse des Körpers
g Fallbeschleunigung
(Ortsfaktor)

Reibungskraft
Federspannkraft
D Federkonstante
s Längenänderung
der Feder
Radialkraft (Zentralkraft)

m Masse des Körpers
v Geschwindigkeit
des Körpers
r Radius der Kreisbahn
Auftriebskraft
Gravitationskraft

Arten von Kräften
Es gibt viele verschiedene Arten von Kräften, die man z. B. nach der Art ihrer Entstehung oder nach der Art ihres Wirkens einteilen kann. Einige dieser Kräfte sind in der Tabelle oben genannt. Nach der Art ihres physikalischen Charakters kann man weitere Kräfte unterscheiden. Nachfolgend ist dazu eine Übersicht gegeben.

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