Kraftarten:

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Normalkraft Reibung

Gewichtskraft

Das Gewicht ( engl.: weight) Abkürzung FG; Fgrav engl.: W

Beliebige Körper ziehen einander an. Die Anziehungskraft wird größer, wenn sie sich näher kommen. Diese Anziehungskraft (Gravitationskraft), die ein Körper auf der Erde erfährt nennt man seine Gewichtskraft (Gewicht)  auf der Erde. Die Proportionalitätskonstante ist die Erdbeschleunigung g (Fallbeschleunigung, Ortsfaktor), die an einem festen Ort für alle Körper unabhängig von ihrer Masse gleich groß ist.

Gewichtskraft = Masse mal Erdbeschleunigung
FG=m.g

Die Gewichtskraft FG eines Körpers ist ortsabhängig ("Zur Gewichtskraft gehören zwei").
Beachte: Das Gewicht ist die Anziehungskraft eines Körpers auf der Erdoberfläche und wird, weil es eine Kraft ist, in Newton angegeben. Die Masse m beschreibt die Materiemenge, die der Körper umfasst und wird in Kilogramm angegeben. Unterscheide deutlich zwischen Masse (Materiemenge in kg) und Gewicht (Kraft in N) !!!

Da sich diese beiden Begriffen zahlenmäßig nur um einen Faktor 10 (= g) unterscheiden kommt es einerseits leider häufig zur synonymen Verwendung, was physikalisch jedoch falsch ist, andererseits bietet sich die Möglichkeit durch Messung des Gewichts (auf der Erdoberfläche) mit einer Waage (Federkraft) einfach die Masse zu bestimmen. Die Masse ist überall gleich. Hat man eine Masse von 60kg, so hat man eine Masse von 60kg, egal wo man sich befindet, am Mond, auf einer Umlaufbahn, auf der Erde... Das Gewicht ist aber vom Ort abhängig. Noch mehr über Masse und Gewicht bei Leifiphysik.

 


Die Länge des Pfeils repräsentiert die Größe der Kraft
Kräftediagramm (engl.: Free-body diagram): ein Diagramm, das alle Kräfte auf einen Körper zeigt:

Die Gewichtskraft greift im Schwerpunkt an und wirkt auf die Entfernung (Erde und Körper berühren einander nicht) und sie ist immer vorhanden.

Gegenkraft: aufwärts gerichtete Kraft vom Mittelpunkt der  Erde aus.

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Die Normalkraft 

(Anpresskraft; engl.: normal force) Abk.: N

Die Kraft, die die Oberfläche auf einen Körper ausübt. Die Normalkraft ist immer normal auf die Berührungsfläche und wirkt im Berührungspunkt der beiden Körper. Es gibt keine Formel um sie zu berechnen.

Ist ay =0 und wirken senkrecht nur das Gewicht und die Normalkraft, dann ist N=FG
Beispiele: 
Gegenstände in Ruhe auf einer ebenen Oberfläche (Buch liegt auf einem Tisch);
rollender Körper auf einer ebenen Oberfläche.

Beispiele bei denen die Größe der Normalkraft nicht gleich der Gewichtskraft ist:
Wenn es eine senkrechte Beschleunigung gibt (z.B. hüpfen, springen); jede Bewegung auf einer schiefen Ebene

Bsp.: Senkrechter Sprung nach oben

Der Springer braucht eine nach oben gerichtete Beschleunigung (Fres nicht 0) Die Normalkraft des Fußbodens muss nun groß genug sein, um die Schwerkraft zu überwinden und den Springer zu beschleunigen

N ist die Kraft des Fußbodens auf den Springer. Es ist die Reaktionskraft auf die Kraft des Springers auf den Fußboden

Sobald der Spieler den Boden verlässt, ist die einzige Kraft die wirkt, die Schwerkraft und seine Beschleunigung ist -g

 

Beispiel . Ein Auto ist in Ruhe. Wir können nun schließen, dass das Gewicht (verursacht durch die Gravitationsanziehung) und die Normalkraft  des Autos auf die Erde gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind weil:
1) Es sich bei diesen beiden Kräften um Kraft (actio) und Gegenkraft (reactio) handelt, gemäß Newton III.
2) Die resultierende Kraft (Nettokraft) auf das Auto Null sein muss.
3) Keins von beiden ist richtig.

Ein 5 kg (4.9 N) Buch ruht auf dem Schreibtisch. Was ist die Gegenkraft (reactio) zur 4,9N großen Gewicht(skraft) des Buches

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