Was sagt das zweite Newtonsche Gesetz?

Die resultierende Kraft auf einen Körper ist Masse mal Beschleunigung, F = ma. Doppelte Kraft gibt doppelte Beschleunigung, doppelte Masse halbe.

Warum bewegt sich der Block bei leichtem Schieben nicht?

Die Haftreibung hält bis zu μs mal Gewichtskraft dagegen. Erst wenn die Zugkraft diese Grenze übersteigt, gibt es eine resultierende Kraft und der Block beschleunigt.

Warum ist das v-t-Diagramm eine Gerade?

Bei konstanter resultierender Kraft ist die Beschleunigung konstant, und die Beschleunigung ist die Steigung im v-t-Diagramm.

Welche Kraft brauche ich für eine bestimmte Beschleunigung mit Reibung?

Addiere die Kraft zum Beschleunigen und die Reibung: F = m(a + μg). Ein 5-kg-Block mit μ = 0,2 braucht F = 5 × (2 + 0,2 × 9,8) = 19,8 N für 2 m/s². Das ist mehr als die 9,8 N Haftreibung, also setzt er sich in Bewegung. Wähle Nötige Kraft unter Berechnen, um jeden Schritt zu sehen.

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Kräfte & Beschleunigung

Schieb einen Block über eine raue Fläche: Die Beschleunigung hängt von der resultierenden Kraft ab, nicht von der aufgebrachten.

Nur das Ergebnis? Physikformeln

Geschwindigkeit über Zeit

Messwerte

Was passiert hier

Reibung wirkt der Bewegung mit der Kraft μmg entgegen. Solange die aufgebrachte Kraft kleiner ist, bleibt der Block stehen oder wird langsamer. Darüber beschleunigt die resultierende Kraft F − μmg die Masse, und das Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm wird zu einer Geraden mit genau der Steigung a = F_net/m.

a = (F − μmg) / m

Mittelstufe Physik: Kraft, Masse, Reibung und Newtonsche Gesetze. Oberstufe: Dynamik mit Reibung.

Rechne die Zahlen mit Bewegungsgleichungen nach.

Challenge

Erst vorhersagen: Welche Kraft brauchst du bei m = 5 kg und μ = 0,4, bevor sich der Block überhaupt bewegt? Berechne μmg und teste es dann.

Häufige Fragen

Was sagt das zweite Newtonsche Gesetz?: Die resultierende Kraft auf einen Körper ist Masse mal Beschleunigung, F = ma. Doppelte Kraft gibt doppelte Beschleunigung, doppelte Masse halbe.
Warum bewegt sich der Block bei leichtem Schieben nicht?: Die Haftreibung hält bis zu μs mal Gewichtskraft dagegen. Erst wenn die Zugkraft diese Grenze übersteigt, gibt es eine resultierende Kraft und der Block beschleunigt.
Warum ist das v-t-Diagramm eine Gerade?: Bei konstanter resultierender Kraft ist die Beschleunigung konstant, und die Beschleunigung ist die Steigung im v-t-Diagramm.
Welche Kraft brauche ich für eine bestimmte Beschleunigung mit Reibung?: Addiere die Kraft zum Beschleunigen und die Reibung: F = m(a + μg). Ein 5-kg-Block mit μ = 0,2 braucht F = 5 × (2 + 0,2 × 9,8) = 19,8 N für 2 m/s². Das ist mehr als die 9,8 N Haftreibung, also setzt er sich in Bewegung. Wähle Nötige Kraft unter Berechnen, um jeden Schritt zu sehen.