FD - Kapitel 3 - Teil 1 - Dynamik (Newtonsche Mechanik) Flashcards
• Newtonsche Gesetze (Trägheit, Kraft, Gegenwirkung) • Impuls und Impulserhaltung • Reibungskräfte und Widerstände
Was ist das Ziel der Dynamik?
→ Die Dynamik beschreibt, warum sich Körper bewegen oder ihre Bewegung ändern – also durch Kräfte.
Was ist das 1. Newtonsche Gesetz (Trägheitssatz)?
→ Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich gleichförmig weiter, wenn keine Kraft auf ihn wirkt.
Was bedeutet Trägheit?
→ Trägheit ist der Widerstand eines Körpers gegen Bewegungsänderung – je größer die Masse, desto träger.
Was ist das 2. Newtonsche Gesetz (Aktionsprinzip)?
→ Eine Kraft bewirkt eine Beschleunigung. Formel: 𝐹 = 𝑚 ⋅ 𝑎
Welche Einheit hat die Kraft?
Newton (N).
1 Newton = 1 kg ⋅ m/s²
Was bedeutet die Formel 𝐹 = 𝑚 ⋅ 𝑎 ?
→ Eine Kraft 𝐹 auf einen Körper der Masse 𝑚 erzeugt eine Beschleunigung 𝑎.
Was ist das 3. Newtonsche Gesetz (Reaktionsprinzip)?
→ „Actio = Reactio“: Übt ein Körper eine Kraft auf einen anderen aus, wirkt eine gleich große, entgegengesetzte Kraft zurück.
Beispiel für das 3. Gesetz im Alltag?
→ Wenn du gegen eine Wand drückst, drückt sie mit gleicher Kraft zurück – du bewegst dich nicht.
Was passiert, wenn mehrere Kräfte auf einen Körper wirken?
→ Sie addieren sich vektoriell. Die resultierende Kraft bestimmt die Beschleunigung.
Was ist eine resultierende Kraft?
→ Die Summe aller wirkenden Kräfte, berücksichtigt Richtung und Betrag.
Was ist Impuls in der Physik?
Impuls ist das „Schwungmaß“ eines Körpers: 𝑝 = 𝑚 ⋅ 𝑣 .
Welche Einheit hat der Impuls?
→ Kilogramm-Meter pro Sekunde (kg·m/s)
Warum ist der Impuls wichtig?
→ Er beschreibt Bewegungszustände und hilft, Zusammenstöße zu analysieren.
Was ist der Impulserhaltungssatz?
→ In einem abgeschlossenen System bleibt der Gesamtimpuls erhalten, solange keine äußeren Kräfte wirken.
Beispiel für Impulserhaltung im Alltag?
→ Zwei Eisläufer stoßen sich voneinander ab – sie fliegen in entgegengesetzte Richtungen mit gleich großem Impuls.
Wie sieht der Impulserhaltungssatz bei einem Stoß aus?
Gesamtimpuls vor dem Stoß
Gesamtimpuls nach dem Stoß:
𝑚₁ 𝑣₁ + 𝑚₂ 𝑣₂ = 𝑚₁ 𝑣₁ + 𝑚₂ 𝑣₂
Was ist ein elastischer Stoß?
→ Ein Stoß, bei dem Impuls und kinetische Energie erhalten bleiben (z. B. Billardkugeln).
Was ist ein unelastischer Stoß?
→ Impuls bleibt erhalten, aber Energie wird umgewandelt (z. B. in Wärme oder Verformung).
Was ist Reibung?
→ Eine Kraft, die der Bewegung entgegenwirkt – sie tritt bei Kontaktflächen auf.
Welche Arten von Reibung gibt es?
→ Haftreibung, Gleitreibung und Rollreibung.
Was ist Haftreibung?
→ Reibungskraft, die einen Körper am Losrollen oder Losgleiten hindert – meist stärker als Gleitreibung.
Was ist Gleitreibung?
→ Reibung, die wirkt, wenn sich ein Körper bereits bewegt.
Was ist Rollreibung?
→ Reibung bei rollenden Körpern – meist kleiner als Gleitreibung.
Formel für Reibungskraft:
𝐹 𝑅 = 𝜇 ⋅ 𝐹 𝑁
𝐹 𝑅 → Reibungskraft
𝜇 → Reibungskoeffiziente
𝐹 𝑁 Normalkraft
Was ist die Normalkraft?
→ Die Kraft, mit der ein Körper senkrecht auf seine Unterlage drückt – oft gleich dem Gewicht bei waagerechter Fläche.
Warum rutscht ein Auto leichter bei Regen?
→ Der Reibungskoeffizient ist geringer – also auch die Haftreibung.
Was passiert, wenn keine Reibung da wäre?
→ Ein Körper würde sich ewig weiterbewegen, da keine Kraft ihn abbremst.
Warum ist Trägheit im Alltag wichtig?
→ Sie erklärt, warum du beim Bremsen nach vorne fliegst – dein Körper will in Bewegung bleiben.
Wann wirkt überhaupt eine Kraft?
→ Nur wenn sich der Bewegungszustand eines Körpers ändert (also: Beschleunigung, Verzögerung oder Richtungswechsel).
Was beschreibt der Unterschied zwischen Dynamik und Kinematik?
→ Kinematik beschreibt, wie sich ein Körper bewegt – Dynamik erklärt, warum er sich so bewegt.
