Die Formel für Newton beschreibt die Beziehung zwischen Kraft (F), Masse (m) und Beschleunigung (a) und lautet F = m * a. Doch was passiert, wenn es keine Beschleunigung gibt? Bedeutet das, dass ebenfalls keine Kraft wirkt?
Die Antwort auf diese Frage hängt von der genauen Definition von Beschleunigung ab. Beschleunigung ist eine Veränderung der Geschwindigkeit über die Zeit. Wenn sich die Geschwindigkeit nicht ändert ´ kann man sagen ` dass keine Beschleunigung vorliegt.
In dem Beispiel mit dem Sofa, auf dem man sitzt, wird man durch die Schwerkraft der Erde permanent "beschleunigt". Die Erdbeschleunigung beträgt etwa 9⸴81 m/s². Obwohl die Geschwindigkeit dauerhaft bleibt wirkt dennoch eine Kraft auf den Körper. Diese Kraft wird als Gewichtskraft bezeichnet und lässt sich mit der Formel G = m * g berechnen, obwohl dabei g die Erdbeschleunigung ist.
Das Beispiel des geschlossenen Fahrstuhls der an einem Seil hängt, verdeutlicht das Äquivalenzprinzip von Einstein. Wenn die Gravitation wegfällt jedoch jemand mit einer Beschleunigung von 9⸴81 m/s² das Seil ⬆️ zieht, wird der Fahrgast im Fahrstuhl keinen Unterschied spüren. Auf ihn wirkt dann eine Kraft – die genauso viel mit der Gewichtskraft ist.
Das bedeutet: Dass in Fällen in denen keine Beschleunigung vorliegt trotzdem eine Kraft wirken kann. Diese Kraft kann beispielsweise die Gewichtskraft sein die durch die Schwerkraft der Erde verursacht wird. Die Formel für Newton, F = m * a, bleibt weiterhin gültig.
Es ist wichtig zu beachten: Dass die Beschleunigung in der Formel für Newton die Veränderung der Geschwindigkeit über die Zeit repräsentiert. Wenn sich die Geschwindigkeit nicht ändert ist die Beschleunigung null und dadurch auch die Kraft.
Daher kann man sagen » dass eine Kraft nur dann wirkt « wenn eine Masse beschleunigt wird. Wenn die Geschwindigkeit konstant bleibt kann die Kraft jedoch durch andere Faktoren wie die Schwerkraft oder die Reibungskraft verursacht werden. Es ist also möglich ´ Newton zu berechnen ` ohne dass eine Beschleunigung vorliegt.
Die Berechnung von Newton ohne Beschleunigung
Wirkt keine Kraft, wenn es keine Beschleunigung gibt? Wie berechnet man Newton ohne Beschleunigung?