Man lässt eine Stahlkugel von einer Rampe auf ein horizontal liegendes Brett rollen, das drei Bahnen mit verschiedener Oberfläche besitzt
Zunächst lässt man die Kugel auf die Bahn mit einem dicken Filz, beim nächsten Start aus gleicher Höhe auf die Bahn mit einem rauhen Stoff und schließlich - wiederum aus gleicher Höhe - auf die Bahn aus poliertem Holz rollen.
Versuchsergebnis:
Je weniger rauh die Unterlage ist, desto weiter rollt die Kugel.
Anders ausgedrückt: Je geringer die bewegungshemmende Reibungskraft ist, desto weiter rollt die Kugel.
Idealisierung: Bei fehlender Reibungskraft behält die Kugel diejenige Geschwindigkeit bei, die sie am Fuß der Rampe erreicht hat, sie führt eine geradlinige, gleichförmige Bewegung aus.
Diese Idealisierung führt zum Trägheitssatz, der auch als ersten Newtonsches Gesetz bezeichnet wird:
Wirkt auf eine Körper keine (resultierende) Kraft, so ändert sich sein Bewegungszustand nicht.
Dies bedeutet:
Ist der Körper in Ruhe, so bleibt er in Ruhe.
Ist er in Bewegung, so bleibt er in Bewegung und behält dann seinen Geschwindigkeitsbetrag und seine Bewegungsrichtung bei.
Hinweis:
Die Kugel bei obigem Versuch ist - selbst bei fehlender Reibung - nicht kräftefrei. Auf sie wirkt stets die Gewichtskraft, der jedoch die Kraft der Unterlage das Gleichgewicht hält. Dies bedeutet, die Kugel ist nicht frei von Kräften, aber die resultierende Kraft auf sie ist Null, da sich Gewichtskraft und Unterlagenkraft in ihrer Wirkung aufheben.
