3. Newton‘sche Grundgesetze Physik für E-Techniker 3. Newton‘sche Grundgesetze g 3.1 3.2 3.3 Das 1. Newton‘sche Gesetz Das 2. Newton‘sche Gesetz Das 3. Newton Newton‘sche sche Gesetz Doris Samm FH Aachen 3. Newton‘sche Grundgesetze Physik für E-Techniker 3 Newton‘sche Grundgesetze 3. Kinematik: Dynamik: Beschreibung von Bewegungen Frage nach Ursache von Bewegung 1. Newtonsche Grundgesetz g (Trägheitsgesetz) ( g g ) 2. Newtonsche Grundgesetz Falls m = konstant Def Def.: 3. Newtonsche Grundgesetz (Actio = Reactio) Doris Samm FH Aachen 3. Newton‘sche Grundgesetze 3.1 Das 1. Newton‘sche Grundgesetz Physik für E-Techniker (Trägheitsgesetz) Jeder Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder konstanter Geschwindigkeit, g , falls keine (resultierende) Kraft wirkt. Doris Samm FH Aachen 3. Newton‘sche Grundgesetze Physik für E-Techniker Konsequenz des Trägheitsgesetzes v = 0 und d v = konst. k t Gleichwertige Zustände ODER absolute Ruhe ist nicht bestimmbar. v =0 v = konst. Man definiert Inertialsystem: = Bezugssystem g y in Ruhe oder konstanter Geschwindigkeit g In Inertialsystemen behalten physikalische Gesetze ihre Form: Beispiel: F=ma gilt in ruhenden (v = 0) und in Systemen mit v = konst. Doris Samm FH Aachen 3. Newton‘sche Grundgesetze Physik für E-Techniker Inertialsysteme? Sonne Erde Milchstraße (So könnte sie aussehen.) Doris Samm FH Aachen 3. Newton‘sche Grundgesetze Physik für E-Techniker 3 2 Das 3.2 D 2. 2 Newtonsche N t h G Grundgesetz d t 2. Newtonsche Gesetz g gibt Ursache für Bewegungsänderung. g g g 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 (noch) Vergleichsmasse Platin-Iridium-Zylinder = 1 kg (1891 Paris) Einheit der Kraft: [F] = kg m/s2 mit 1 kg m/s2 = 1 N (Newton) Doris Samm FH Aachen 3. Newton‘sche Grundgesetze Physik für E-Techniker Beispiele einiger Massen Objekt Masse in kg Universum 1053 Milchstraße Sonne Kleiner Berg g Mensch Proton Elektron 1041 1030 1012 102 10-27 10-30 Doris Samm FH Aachen 3. Newton‘sche Grundgesetze Physik für E-Techniker 3.3 Das 3. Newton‘sche Gesetz Actio = Reactio Es gilt: • (Fundamentale) Kräfte treten immer in Paaren auf. • Man kann nicht berühren ohne berührt zu werden. • Objekt A übt auf Objekt B Kraft FAB aus. aus 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. Newton‘sche Grundgesetze Beispiele: Physik für E-Techniker Actio-Reactio-Paare Satellit auf Umlaufbahn um Erde Wechselwirkung zwischen zwei Ladungen g Doris Samm FH Aachen