Ausgeglichene Kräfte — Physik, 11–13 Jahre

Wenn sich Kräfte ausgleichen, ändert ein Körper seine Bewegung nicht. Physik, 11–13 Jahre.

Idee

Mehrere Kräfte können gleichzeitig auf einen Körper wirken. Wenn sich ihre Schübe und Züge ausgleichen, bleibt er stehen oder bewegt sich mit gleicher Geschwindigkeit in gleicher Richtung weiter; die Kräfte sind trotzdem da.

Warum

Man erkannte, dass ein Buch auf dem Tisch nicht kräftefrei war: Die Schwerkraft zog nach unten, der Tisch drückte nach oben. Ausgeglichene Kräfte erklären, warum Kräfte wirken können, ohne einen Körper schneller, langsamer oder gedreht zu machen.

Durchgerechnetes Beispiel

Eine Kiste wird mit 12 N nach rechts und mit 7 N nach links gezogen. Zeichne die Pfeile und ziehe die kleinere Kraft ab: 12 − 7 = 5 N nach rechts. Die Kräfte sind nicht ausgeglichen, daher ändert die Kiste ihre Bewegung nach rechts.

Häufiger Irrtum

Ein häufiger Irrtum ist: Ein bewegter Körper müsse eine unausgeglichene Kraft haben. Das klingt logisch, weil Schieben Dinge oft in Bewegung bringt, aber eine unausgeglichene Kraft verändert die Bewegung; zum Beibehalten braucht man sie nicht.

Anwendung

Ingenieure prüfen ausgeglichene Kräfte bei Brücken, Regalen und Kränen. Eine Brücke kann eine schwere Last tragen, weil Kräfte nach unten durch Kräfte nach oben ausgeglichen werden; ändert sich das Gleichgewicht, können Teile sich biegen oder versagen.

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