Wirkungen von Kräften

Kraft meiner Wassersuppe

Der Begriff „Kraft“ wird umgangssprachlich in den verschiedensten Situationen verwendet.  Es gibt die Willens- und die Schaffenskraft sowie Überzeugungskraft. Ist die Wäsche sauber, hatte das Waschmittel eine starke Waschkraft. Zum Werfen einer Gewichtskugel benötigen wir Muskelkraft. Und wir kennen den Ausspruch „Der hat wohl von Kraft geträumt“.

In der Physik beschäftigen wir uns mit der Gewichtskraft, der Federkraft, der Muskelkraft und der Reibungskraft.

Definition der Kraft

Wie würdest du den Begriff Kraft beschreiben oder definieren? Denken wir an einen Boxer oder Ringer, sicher die haben Kraft. Aber wieviel eigentlich? Liegt der Gegner am Boden, waren große Kräfte im Spiel. Und so wird die Kraft tatsächlich definiert. Aufgrund des starken Schlages (Wirkung)  krümmte sich der Gegner (Verformung) und flog durch die Luft (Beschleunigung).

Also eine Kraft erkennt man an ihrer Wirkung. Oder andersherum, bei jeder Beschleunigung oder Verformung muss eine Kraft gewirkt haben.

Definition: Eine Kraft F⃗  ist physikalisch gesehen die Ursache für die Beschleunigung (2 Arten) oder die Verformung eines Körpers. 

Beschleunigung, wir unterscheiden zwei Arten

Man erkennt das Wirken einer Kraft an der Änderung des Geschwindigkeitsbetrages (Zunahme oder Abnahme) des Körpers auf den die Kraft wirkt.

Beispiele: Ein Auto beschleunigt, ein Torwart springt in die Höhe oder ein Läufer sprintet los.

Man erkennt das Wirken einer Kraft an der Änderung der Geschwindigkeitsrichtung des Körpers auf den die Kraft wirkt.

Beispiele: Die Geschwindigkeitsbetrag einer Gondel im Freizeitpark ändert sich nicht, die Geschwindigkeitsrichtung durch das Pendeln schon. Ein Hammerwerfer kreiselt um sich selbst, während die Kugel (als Hammer bezeichnet), welche an einem Seil hängt, sich immer schneller bewegt. Der Athlet dreht sich immer schneller, die Geschwindigkeitsrichtung ändert sich.

Eine Beschleunigung liegt vor, wenn sich der Betrag und/oder die Richtung der Geschwindigkeit ändert.

Verformung

Man kann das Wirken einer Kraft an der Verformung eines Körpers erkennen.

Beispiel: Zwei Autos stoßen zusammen, beide Karossen verformen sich. Ein Boxschlag trifft, eine Nase, ein Bauch oder eine Lippe; es kommt zur Verformung in Abhängigkeit von der Stärke (dem Betrages).

Wir wissen jetzt, Kräfte erkennen wir an ihrer Wirkung:

  • Kräfte können Körper beschleunigen
    • Geschwindigkeitserhöhung oder -verminderung
    • Änderung der Geschwindigkeitsrichtung
  • Kräfte können Körper verformen