Grundgleichung der Mechanik < Mechanik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe 1 | Welche experimentellen Erfahrungen und welche theoretischen Überlegungen führten zur Formulierung der Grundgleichung der Mechanik?
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| Aufgabe 2 | | Die Grundgleichung enthält keine Aussagen über die Art der Kraft. Welche Kräfte können auftreten? Gehört dazu auch die Reibungskraft? |
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Lösungsansatz Aufgabe 1:
F=m*a
F [mm] \sim [/mm] m
F [mm] \sim [/mm] a
je größer die Trägheit des Körpers (Gewicht), umso größer ist die Kraft, die für die selbe Beschleunigung benötigt wird.
Frage zu Aufgabe 1:
Gibt es noch weitere Faktoren / Überlegungen, abgesehen davon, dass es eine träge und eine schwere Masse gibt, die zur die Formulierung der Gleichung führten??? (Es wird hier nur die träge Masse betrachtet.)
Lösungsansatz Aufgabe 2:
Kraftursprünge:
Muskelkraft
Windkraft
Wasserkraft
Wärmekraft
Gewichtskraft
Die Kraft ist die Ursache einer Geschwindigkeitsänderung eines Körpers. demnach gehört auch, nach dieser Definition die Reibungskraft dazu, denn sie verringert die Beschleunigung (bzw. führt zu einer Geschwindigkeitsänderung).
Frage zu Aufgabe 2:
Bin nicht ganz so sicher was die Reibungskraft betrifft, aber ich finde ich habe logisch geschlussfolgert. 
Gehört hier die Schwerkraft auch mit rein?
Denn wir gehen ja eigentlich nur von F=m*a aus.
Wobei die Schwerkraft genauso Einfluss auf die träge Masse hat. Nur kann ich gerade nicht nachvollziehen in wie fern hat das was mit der Grundgleichung zutu?
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Hallo!
Das sind ziemlich gute Fragen!
Wie genau man auf die Gleichung F=ma kam, wird wohl niemand so genau sagen können, denn es gibt da ganz verschiedene Wege.
Da sich F=ma um beschleunigte Bewegung dreht, könntest du dir überlegen (und experimentell nachweisen!), daß ein doppelt so schwerer Körper bei gleicher Kraft halb so schnell beschleunigt.
Deine Aussage, daß ein schwererer Körper mehr Kraft für die gleiche Beschleunigung braucht, ist zwar richtig, aber nicht präzise. Denn sie träfe auch auf ein Kraftgesetz F=m²a zu! Den Satz solltest du daher in so fern präzisieren, daß du auch auf die Linearität eingehst.
Genauso müßte man herausfinden, ob eine doppelte Kraft auch zu einer doppelten Beschleunigung führt, oder vielleicht zu einer vierfachen (F=ma²)?
Ob es einen Unterschied zwischen schwerer und träger Masse gibt, ist übrigens bis heute nicht genau geklärt. Das heißt, man hat die Übereinstimmung auf X Stellen hinterm Komma nachgewiesen, aber der Unterschied könnte ja bei (X+1) anfangen 
Zur zweiten Aufgabe hast du gleich mehrere mechanische Kräfte und die Gravitation genannt. Was hälst du von elektrostatischen und magnetischen Kräften? Die wirken zwar nicht auf die Masse, sondern eher auf die Ladung eines Körpers, aber das ist ja relativ egal, denn die Ursache müßte ja auf der anderen Seite des Gleichheitszeiches, gegenüber $m*a_$ stehen.
Aber ja, die Reibung gehört auch dazu. Wie du richtig erkannt hast, kann sie in Bewegung befindliche Körper abbremsen.
Übrigens gibt es nach der heutigen Theorie genau vier Grundkräfte. Das sind Gravitation, Elektromagnetistmus sowie starke und schwache Wechselwirkung. Die letzten beiden sind für radioaktiven Zerfall verantwortlich, oder dafür, daß Atomkerne trotz der positiven Protonen zusammenhalten.
In so fern sind die meisten Kräfte im Alltag tatsächlich auf Elektromagnetismus begründet, denn der hält auch die Atome zusammen und sorgt dafür, daß der Diamant so hart ist. Und bei der Reibung sorgt sie dafür, daß die winzigen Unebenheiten an der Stelle bleiben, wo sie sind, statt sich zu verformen und nachzugeben.
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