Der Begriff "Kraft" kommt in unserem Sprachgebrauch häufig vor. Hier nur einige Beispiele:
Willenskraft
Gewichtskraft
Waschkraft
Schaffenskraft
Federkraft
Muskelkraft
Überzeugungskraft
Reibungskraft
Aufgabe
Gib an, welche der oben genannten "Kräfte" solche im Sinne der Physik sind. Überprüfe deine Antwort mit dem Lösungsbutton. Die grün geschriebenen Begriffe sind physikalische Kräfte.
Wenn du unvoreingenommen an den Kraftbegriff gehst, wirst du der Überzeugung sein, dass du weißt was eine Kraft ist. Vielleicht schwebt dir im Kopf etwa das nebenstehende Bild vor. Wenn du aber eine allgemeine Festlegung (Definition) des Kraftbegriffs geben sollst, wird dir dies nicht leicht fallen.
Im Folgenden wollen wir etwas bescheidener sein und nicht sagen, was eine Kraft ist, sondern woran man das Wirken einer Kraft erkennen kann. Dazu stellen wir dir einen ersten Satz von Bildern vor, in denen jeweils eine Kraft wirkt.
Aufgabe
Aufgabe
Mithilfe des Schiebereglers kannst du dir oben fünf verschiedene Formen der Kraftwirkung anschauen (Abb.2 bis Abb.6).
Erläutere für jedes dieser Bilder, welche Bewegung durch die Kraftwirkung verursacht wird.
Erkenntnis 1
Man erkennt das Wirken einer Kraft an der Änderung des Geschwindigkeitsbetrages (Zunahme oder Abnahme) des Körpers auf den die Kraft wirkt. Kurz: Eine Kraft bewirkt eine Beschleunigung.
Aufgabe
Änderung der Bewegungsrichtung
Eine Stahlkugel erhält durch das Herabrollen einen bestimmten Geschwindigkeitsbetrag, der auf der glatten Holzunterlage fast gleich bleibt.
Aufgabe
Bei der Animation oben (Abb. 7) und den folgenden Bildern (Abb. 8 und 9) bleibe der Geschwindigkeitsbetrag des bewegten Körpers konstant, trotzdem wirkt jeweils eine Kraft. Überlege dir, welche physikalische Gemeinsamkeit du in den Bildern erkennst, die auf eine Kraftwirkung schließen lässt.
Erkenntnis 2
Man erkennt das Wirken einer Kraft an der Änderung der Geschwindigkeitsrichtung des Körpers auf den die Kraft wirkt. Kurz: Eine Kraft bewirkt eine Beschleunigung.
Hinweis: Eine Beschleunigung liegt vor, wenn sich der Betrag und/oder die Richtung der Geschwindigkeit ändert.
Aufgabe
Aufgabe
Bei den Bildern oben, die du dir mithilfe des Schiebereglers anschauen kannst (Abb. 10 bis Abb. 12), wirkt jeweils eine Kraft. Sie äußert sich jedoch nicht nur in einer Beschleunigung eines Körpers, sondern auch noch anderweitig. Beschreibe dieses weitere Erkennungsmerkmal einer Kraft.
Erkenntnis 3
Man kann das Wirken einer Kraft an der Verformung eines Körpers erkennen.
Zusammenfassung
Kräfte lassen sich durch die folgenden Wirkungen erkennen:
- Kräfte können Körper beschleunigen
- Geschwindigkeitserhöhung
- Geschwindigkeitsverminderung
- Änderung der Geschwindigkeitsrichtung
- Kräfte können Körper verformen