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) Doris Samm FH Aachen 3. Newtonsche Grundgesetze 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 Doris Samm FH Aachen 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. Doris Samm FH Aachen 3. Newtonsche Grundgesetze Physik für Informatiker Inertialsysteme? Sonne Erde Milchstraße (S könnte (So kö t sie i aussehen.) h ) Erde (meist) in guter Näherung ein Inertialsystem y Doris Samm FH Aachen 3. Newtonsche Grundgesetze 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 • = 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 ) Doris Samm FH Aachen 3. Newtonsche Grundgesetze 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 Doris Samm FH Aachen 3. Newtonsche Grundgesetze Physik für Informatiker 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 Doris Samm FH Aachen 3. Newtonsche Grundgesetze Beispiele: Physik für Informatiker 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 Doris Samm FH Aachen