3. Newtonsche Grundgesetz - physik.fh

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3. Newtonsche Grundgesetze
Physik für Informatiker
3. Newtonsche Grundgesetze
g
33.1
1
3.2
3.3
Das 11. Newtonsche Gesetz
Das 2. Newtonsche Gesetz
Das 3. Newtonsche Gesetz
Doris Samm FH Aachen
3. Newtonsche Grundgesetze
Physik für Informatiker
3 Newtonsche
3.
N t
h G
Grundgesetze
d
t
Kinematik:
Dynamik:
Beschreibung von Bewegungen
Frage nach Ursache von Bewegung
1. Newtonsche Grundgesetz (Trägheitsgesetz)
2. Newtonsche Grundgesetz
D f
Def.:
3. Newtonsche Grundgesetz
(Actio = Reactio)
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3.1 Das 1. Newtonsche Grundgesetz
Physik für Informatiker
(Trägheitsgesetz)
Jeder Körper verharrt im Zustand der
Ruhe oder konstanter Geschwindigkeit,
f ll keine
falls
k i (resultierende)
(
li
d ) Kraft
K f wirkt.
ik
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3. Newtonsche Grundgesetze
Konsequenz des Trägheitsgesetzes:
v =0
v = 0 und v = konst.
Gleichwertige Zustände
ODER
absolute
b l t Ruhe
R h ist
i t nicht
i ht
bestimmbar.
Physik für Informatiker
v = konst.
Man definiert Inertialsystem:
= Bezugssystem in Ruhe oder konstanter Geschwindigkeit
In Inertialsystemen behalten physikalische Gesetze ihre Form:
B i i l
Beispiel:
F=ma
gilt
ilt in
i ruhenden
h d (v
( = 0) undd
in Systemen mit v = konst.
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Physik für Informatiker
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Physik für Informatiker
Inertialsysteme?
Sonne
Erde
Milchstraße
(So könnte sie aussehen.)
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Physik für Informatiker
3 2 Das 22. Newtonsche Grundgesetz
3.2
2. Newtonsche Gesetz gibt Ursache für Bewegungsänderung.
F: Kraft,
p: Impuls, m: Masse
Problem: Was ist m ?
Was ist F ?
Masse m(t) = träge Masse
• widersetzt sich einer Bewegungsänderung
g g
g
• = Eigenschaft der Materie (Trägheit)
Zurr Definition:
Z
Man nutzt Vergleichsmasse
Platin-Iridium-Zylinder
y
= 1 kgg ((1891 Paris))
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Physik für Informatiker
Beispiele einiger Massen
Objekt
Masse in kg
Universum
1053
Milchstraße
Sonne
Kleiner Bergg
Mensch
Proton
Elektron
1041
1030
1012
102
10-27
10-30
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3.3 Das 3. Newtonsche Gesetz
Actio = Reactio
Es gilt:
• (Fundamentale) Kräfte treten immer in Paaren auf.
• Man kann
k
nicht
i h berühren
b h
ohne
h berührt
b h zu werden.
d
• Objekt A übt auf Objekt B Kraft FAB aus.
Obj k B übt
Objekt
üb auff Objekt
Obj k A Kraft
K f FBA aus.
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Beispiele:
Physik für Informatiker
Actio-Reactio-Paare
Satellit auf Umlaufbahn
um Erde
Wechselwirkung zwischen
zwei Ladungen
g
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