Drittes Newtonsches Gesetz – Wechselwirkungspaare

PhysikKräfte und DynamikAlter 15–16

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Sieben Situationen: eine Person drückt gegen eine Wand, zwei Eisläufer stoßen sich ab, ein Buch auf einem Tisch, zwei Federkraftmesser ziehen aneinander, der Rückstoß einer Kanone, eine Ballonrakete sowie Erde und Apfel. Tippen Sie auf einen Körper, um alle Kräfte auf ihn zu sehen, und dann auf eine Kraft, um ihre Gegenkraft am anderen Körper hervorzuheben. Die Kraftanzeigen sind während der Wechselwirkung immer gleich, die Beschleunigungen a = F/m aber verschieden.

Lektion: Drittes Newtonsches Gesetz (Wechselwirkungsprinzip)

Was sie zeigt

Das dritte Newtonsche Gesetz besagt: Wenn ein Körper A auf einen Körper B drückt oder zieht, wirkt B gleichzeitig mit einer gleich großen Kraft derselben Art in entgegengesetzter Richtung auf A. Die beiden Kräfte greifen an verschiedenen Körpern an und heben sich deshalb nie auf; jeder Körper wird gemäß der resultierenden Kraft auf ihn beschleunigt, a = F/m. Darum fährt ein leichter Eisläufer schneller davon als ein schwerer, und die Erde bewegt sich kaum, wenn sie einen Apfel anzieht. Eis, Räder und die Ballonschnur sind reibungsfrei; g = 9,81 m/s².

So funktioniert es

Wählen Sie eine Situation und drücken Sie Starten. Die beiden Anzeigen oben zeigen die Kraft auf jeden Körper. Tippen Sie auf einen Körper, um alle seine Kräfte zu sehen, und dann auf einen Pfeil, um die Gegenkraft hervorzuheben. Jeder Versuch ergänzt eine Tabellenzeile. Für die Aufgaben nutzen Sie Buch auf einem Tisch und Zwei Eisläufer mit Masse von Eisläufer B unbekannt und drücken dann Prüfen.

Einstellbare Parameter

  • Situation Person drückt gegen eine Wand, Zwei Eisläufer, Buch auf einem Tisch, Zwei Federkraftmesser, Rückstoß einer Kanone, Ballonrakete, Erde und Apfel
  • Masse von Eisläufer A (auch die Person an der Wand) 20–100 kg
  • Masse von Eisläufer B 20–100 kg
  • Größte Druckkraft 20–200 N
  • Masse von Eisläufer B unbekannt
  • Masse der Kanone 2–20 kg
  • Masse der Kugel 0,2–2 kg
  • Zugkraft an den Federkraftmessern 1–20 N
  • Masse des Buches 0,2–3 kg
  • Hand drückt auf das Buch 0–20 N
  • Masse des Apfels 0,05–0,5 kg

Fragen zum Erkunden

  1. Bilden die Gewichtskraft eines Buches und die Kraft des Tisches auf das Buch ein Wechselwirkungspaar?
  2. Welcher von zwei Eisläufern, die sich abstoßen, fährt schneller davon, und warum?
  3. Mit welcher Kraft zieht ein Apfel die Erde an, und warum bewegt sich die Erde kaum?