Erstes Newtonsches Axiom
Aufgabenstellung
Ein Körper bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit. Was lässt sich dabei über die auf den Körper wirkenden Kräfte schlussfolgern? Beurteilen Sie diesbezüglich die Richtigkeit der nachfolgenden Aussagen.
| Aussage | Richtig | Falsch |
|---|---|---|
| Es dürfen keinerlei Kräfte auf den Körper einwirken, da sich sonst seine Geschwindigkeit in jedem Fall ändern würde. | ||
| Es können nur Kräfte senkrecht zur Bewegungsrichtung angreifen. | ||
| Es können beliebige Kräfte auf den Körper einwirken, solange ihre (vektorielle) Summe null ist. | ||
| Jede einzelne Kraft, die auf den Körper wirkt, muss zeitlich konstant sein. |
Lösung
- Es dürfen keinerlei Kräfte auf den Körper einwirken, da sich sonst seine Geschwindigkeit in jedem Fall ändern würde.
- Falsch: Entscheidend ist die resultierende Gesamtkraft. Diese kann Null sein, selbts wenn verschiedene (Einzel-) Kräfte auf den Körper einwirken.
- Es können nur Kräfte senkrecht zur Bewegungsrichtung angreifen.
- Falsch: Diese Aussage ist doppelt inkorrekt: Einerseits bewirken auch senkrecht angreifende Kräfte eine Beschleunigung, wenn sie nicht kompensiert werden. Andererseits lassen sich auch Kräfte in Bewegungsrichtung kompensieren, sodass sie keine Änderung des Bewegungszustands verursachen.
- Es können beliebige Kräfte auf den Körper einwirken, solange ihre (vektorielle) Summe null ist.
- Richtig: Kräfte überlagern sich vektoriell gemäß dem Superpositionsprinzip. Entscheidend für eine Änderung des Bewegungszustands ist eine von Null verschiedene Gesamtkraft.
- Jede einzelne Kraft, die auf den Körper wirkt, muss zeitlich konstant sein.
- Falsch: Auch zeitlich veränderliche Kräfte können sich gegenseitig kompensieren, sodass die Gesamtkraft unverändert Null ist.