Schiebt man einen Einkaufswagen, beschleunigt er. Schiebt man ihn fester, beschleunigt er stärker. Belädt man ihn mit Lebensmitteln, beschleunigt er weniger. Dieses Prinzip ist Newtons zweites Gesetz: Kraft gleich Masse mal Beschleunigung, oder F = ma. Es ist eine der wichtigsten Gleichungen der Physik. Sie gibt an, wie viel Kraft nötig ist, um einen Körper mit einer bestimmten Masse zu beschleunigen, oder wie stark ein Körper beschleunigt, wenn eine bestimmte Kraft auf ihn einwirkt. Sie gilt für alles, vom fallenden Apfel bis zum Raketenstart ins Weltall.
Das zweite Newtonsche Gesetz ist eine Vektorgleichung. Kraft und Beschleunigung sind Vektoren, das heißt, sie haben eine Richtung. Die Beschleunigung wirkt in dieselbe Richtung wie die resultierende Kraft. Wirken mehrere Kräfte auf einen Körper, addiert man diese als Vektoren, um die resultierende Kraft zu bestimmen. Das zweite Newtonsche Gesetz gilt auch in einer allgemeineren Form: Kraft ist gleich der Änderungsrate des Impulses. Diese Form ist erforderlich, wenn sich die Masse ändert, wie beispielsweise bei einer Rakete, die Treibstoff verbrennt. Das zweite Newtonsche Gesetz definiert keine Kraft. Es beschreibt den Zusammenhang zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung. Es besagt, dass man die dritte Größe berechnen kann, wenn man zwei der drei kennt.
Wichtigste Punkte
- Gleichung. F = ma.
- Vector. Kraft und Beschleunigung haben eine Richtung.
- Nettokraft. Summe aller auf ein Objekt wirkenden Kräfte.
- Allgemeine Form. F = dp/dt.
- Anwendungen. Von fallenden Äpfeln bis zu Raketenstarts.
Newtons zweites Gesetz ist nicht dasselbe wie das erste. Das erste Gesetz definiert die Kraft. Das zweite Gesetz quantifiziert sie.
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