3. Newtonsche Grundgesetz - physik.fh

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
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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
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(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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Inertialsysteme?
Sonne
Erde
Milchstraße
(S könnte
(So
kö t sie
i aussehen.)
h )
Erde (meist) in guter Näherung
ein Inertialsystem
y
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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
• = Eigenschaft der Materie (Trägheit)
Zur Definition der Einheit:
Man nutzt Vergleichsmasse
Platin-Iridium-Zylinder = 1 kg (1891 Paris)
Einheit der Kraft: [F] = kg m/s2 mit 1 kg m/s2 = 1 N (Newton)
(N
)
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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:
auf
• Kräfte treten immer in Paaren auf.
• Man kann nicht berühren ohne berührt zu werden.
j A übt auf Objekt
j B Kraft FAB aus.
• Objekt
Objekt B übt auf Objekt A Kraft FBA aus.
Achtung:
Die beiden Kräfte in einem Actio-Reactio-Paar wirken NIEMALS auf denselben Körper
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Beispiele:
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Actio-Reactio-Paare
Satellit auf Umlaufbahn
um Erde
Buch
Tisch
Wechselwirkung zwischen
zweii Ladungen
L d
Es wirken ((z.B.)) - FBuch auf Tisch
folgende Kräfte: - FErde auf Buch
- FTisch auf Buch
Erde
Welche Kräfte sind
Actio-Reactio-Paare?
- FBuch auf Erde
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