NanoPhysik
Zweites Newtonsches Gesetz: Beschleunigung und Gesamtkraft
Bei konstanter Masse in einem Inertialsystem bestimmt die resultierende Kraft die Beschleunigung. Addiere die Kräfte mit ihren Richtungen, bevor du durch die Masse teilst.
Aufgabe
Ein Körper mit 2 kg Masse wird horizontal mit 12 N nach rechts gezogen. Die Reibung beträgt 2 N nach links; vertikal gibt es keine Beschleunigung. Bestimme die horizontale Beschleunigung, wenn keine weiteren horizontalen Kräfte wirken.
Schritt für Schritt
Rechts sei positiv. Die resultierende Kraft beträgt 12 − 2 = 10 N. Mit ΣF = ma folgt a = 10 ÷ 2 = 5 m/s² nach rechts. Normalkraft und Gewicht gleichen sich unter diesen Annahmen vertikal aus.
Prüfe deine Lösung
Ein Newton entspricht kg·m/s². Durch Kilogramm geteilt ergibt das m/s², nicht m/s. Nur die Zugkraft durch die Masse zu teilen ergäbe 6 m/s² und würde die Reibung fälschlich ignorieren.
Probiere es selbst
Startet der Körper aus der Ruhe und bleibt die Beschleunigung 3 Sekunden konstant, gilt v = v₀ + at = 0 + 5 × 3 = 15 m/s nach rechts. Das ist eine Geschwindigkeit mit Richtung, nicht die zurückgelegte Strecke.