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Naturwissenschaften – Grade 10 · Einheit 5: Kräfte und Stromkreise

Newtonsche Gesetze, Gewichtskraft und Anhalteweg

Wende F = m a, die Gewichtskraft und die Einflüsse auf den Anhalteweg auf reale Situationen an.

Zweites newtonsches Gesetz: resultierende Kraft = Masse × Beschleunigung, F = m a. Die Gewichtskraft ist die Schwerkraft, die auf eine Masse wirkt: W = m g, mit g etwa 9.8 N/kg auf der Erde. Die Trägheit ist die Neigung eines Objekts, in Ruhe zu bleiben oder sich mit konstanter Geschwindigkeit weiterzubewegen; die träge Masse misst, wie schwer es ist, seine Geschwindigkeit zu ändern.

Der Anhalteweg eines Fahrzeugs ist der Reaktionsweg plus der Bremsweg. Der Reaktionsweg wird mit der Geschwindigkeit und mit langsameren Reaktionen länger, die durch Müdigkeit, Alkohol, Drogen oder Ablenkung wie Handys entstehen. Der Bremsweg wird mit der Geschwindigkeit, bei nassen oder vereisten Straßen und bei abgenutzten Reifen oder Bremsen länger. Eine Verdopplung der Geschwindigkeit vervierfacht den Bremsweg ungefähr, weil die kinetische Energie, die die Bremsen abbauen müssen, von v² abhängt.

Beispiel mit Lösung

Ein 1500 kg schweres Auto beschleunigt mit 2 m/s². Welche resultierende Kraft wirkt auf es?

  1. F = m a.
  2. F = 1500 × 2.

Antwort:F = 3000 N.

Schlüsselwörter

resultierende Kraft
einzelne Kraft mit derselben Wirkung wie alle Kräfte zusammen
Gewichtskraft
W = m g
Reaktionsweg
Strecke, die während der Reaktionszeit des Fahrers zurückgelegt wird
Bremsweg
Strecke, die beim Bremsen zurückgelegt wird
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Jedes Mal neue Fragen.

Mit Bezug auf NGSS: HS-PS2-1