Newtonsche Gesetze – Physik

Die Newtonsche Gesetze sind nach dem sehr bekannten Naturwissenschaftler Isaac Newton (1642 – 1726) benannt. Es gibt insgesamt 3 nach ihm benannte Gesetze in der Physik, die du hier alle ausführlich mit Beispielen erklärt findest.

Sie sind ein sehr wichtiger Bestandteil in der Mechanik. Weiter unten auf dieser Seite findest du Übungsaufgaben über die drei Newton Gesetze.

  • Das erste Newtonsche Gesetz: Das Trägheitsgesetz

“ Solange auf einen Körper keine Kräfte einwirken bleibt er entweder in seiner Ruheposition oder bewegt sich nach der ursprünglichen Bewegung gleichförmig gerade weiter.

Das heisst: Solange auf einen beliebigen Körper keine Kräfte von außen einwirken, wird sich dieser auch nicht von selbst bewegen. Dies liegt daran, das die Masse, aus dem alle Körper bestehen, an sich träge ist. Aus diesem Grund wird das Gesetz auch das Trägheitsgesetz genannt. Man muss also eine bestimmte Kraft aufwenden um Körper zu bewegen.

Beispielsweise wenn du einen Ball wirfst, dieser wird von sich aus nicht alleine losfliegen oder Wenn ein Ball eh schon einen Berg herunterrollt und dabei keine neue Kraft auf ihn wirkt, wird er einfach nur wie geplant weiter rollen.

Solange also keine Kräfte wirken, sind Geschwindigkeit und Impuls des Körpers konstant.

Aber Achtung: Der Umkehrschluss “ Wenn etwas eine konstante Geschwindigkeit hat, bewegt es sich nicht“ ist falsch. Es können auch zwei Kräfte die gleich groß sind an einem Körper entgegengesetzt wirken. Dadurch würde sich dieser nicht bewegen und eine konstante Geschwindigkeit von 0 haben, es würden allerdings trotzdem Kräfte auf ihn wirken ( die aber gleich groß sind).

  • Das zweite Newtonsche Gesetz: Das Aktionsprinzip

“ Wenn auf einen Körper eine Kraft wirkt, ist diese gleich der Änderung des Impulses geteilt durch die dafür benötigte Kraft“

Was bedeutet das? Nach dem 2. Newtonschen Gesetz kann man also eine beliebige Kraft, die auf einen Körper mit der Masse m wirkt so beschreiben: F = ?p / ?t mit

  • p = Impuls
  • t = dafür benötigte Zeit
  • ? = Veränderung des nachfolgenden Faktors

Wie wir bereits wissen, ist der Impuls einfach nur das Produkt aus der Masse eines Körpers und der Geschwindigkeit von diesem:

  • p = m * v

Wie wir bereits gelernt haben kann man die Geschwindigkeit einfach als das Produkt aus der Beschleunigung und die Länge der Zeitspanne in der diese wirkt schreiben:

  • v= a * t

So können wir das zweite Newton Gesetz auch einfach schreiben als: F = p / t ? F= m * v / t ? F= m * a * t / t ? F= m * a

Also: Die Kraft die auf einen Körper wirkt ist die Masse des Körpers mal die Beschleunigung die dieser erlebt.

Wenn nun auf einen Körper mit der Masse m keine Kraft wirken würde, wäre F = 0 und somit auch a= 0, da jeder Körper eine Masse hat und diese nicht 0 werden kann. Der Körper erlebt also keine Beschleunigung und bleibt weiter stehen oder setzt die ursprüngliche Bewegung weiter gerade fort. Dies ist die Verbindung zwischen dem 1. und 2. Newtonschen Gesetzen.

  • Das dritte Newtonsche Gesetz: Das Wechselwirkungsgesetz

“ Wenn ein Körper 1 auf einen beliebigen Körper 2 eine Kraft F auswirkt, so wirkt automatisch auch der zweite Körper eine Kraft in genau gleicher Stärke auf den ersten Körper aus. Die beiden Kräfte wirken dabei entgegengesetzt.“

Was man so darstellen kann: F¹ ? ? F² mit F¹ = F². Aus diesem Grund nennt man das 3.Gesetz auch das Wechselwirkungsgesetz. Du kannst dir dieses Gesetz beispielsweise so vorstellen:

Wenn zwei genau gleich schwere ( also gleiche Masse) Kinder auf Rollschuhen sich gegenseitig an den Händen halten und gleichzeitig abstoßen, werden sie beide mit gleich starkem Impuls und somit auch mit gleicher Geschwindigkeit aber in verschiedene Richtungen ( entgegengesetzt) rollen.