Resultierende Kraft — Sport, 14–17 Jahre
Mehrere Schub- und Zugkräfte können gleichzeitig auf einen Körper wirken. Die resultierende Kraft ist ihre gemeinsame Wirkung und zeigt, ob sich die Bewegung des Körpers ändert.
Kräfte addieren
Eine Kraft ist ein Schub oder Zug mit Größe und Richtung. Wirken mehrere Kräfte auf denselben Körper, verbindet man sie wie Pfeile: In gleicher Richtung werden sie addiert, in entgegengesetzter Richtung subtrahiert. Der übrig bleibende Pfeil ist die resultierende Kraft und bestimmt die Beschleunigung.
Warum eine Kraft?
Ein Körper kann gleichzeitig von der Schwerkraft gezogen, von einer Oberfläche gedrückt und durch Reibung gebremst werden. Jede Kraft aufzuschreiben ist wichtig, doch die Bewegung wird klarer, wenn man die gemeinsame Wirkung bestimmt. Newtons Gesetze entstanden aus dem Bedürfnis, gemessene Kräfte mit Bewegungsänderungen zu verbinden.
Zwei Menschen ziehen eine Kiste
Eine Person zieht eine Kiste mit 50 N nach rechts, eine andere mit 30 N nach links. Wählt man rechts als positive Richtung, ergibt sich 50 − 30 = 20 N nach rechts. Bei einer Masse von 10 kg liefert Newtons zweites Gesetz: Beschleunigung = 20 ÷ 10 = 2 m/s² nach rechts.
Ausgeglichen heißt nicht kraftlos
Oft sagt man, auf einen ruhenden Körper wirkten keine Kräfte. Das scheint logisch, weil man keine Veränderung sieht, aber entgegengesetzte Kräfte können sich aufheben. Auf ein Buch auf einem Tisch wirken die Schwerkraft nach unten und die Stützkraft des Tisches nach oben; die resultierende Kraft und die Beschleunigung sind null.
Sichere Bauwerke entwerfen
Ingenieurinnen und Ingenieure zeichnen Kraftdiagramme für Brücken, Aufzüge, Fahrräder und Gebäude. Sie prüfen, ob Lasten ausgeglichen sind und ob Materialien den größten resultierenden Kräften standhalten, etwa durch Wind oder plötzliches Bremsen. Dasselbe Denken erklärt, warum ein Sicherheitsgurt bei einem Unfall eine Kraft ausüben muss.
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