Kraft in der Physik – Definition, Einheit und Formel

Lerne, was Kraft in der Physik bedeutet und wie sie die Bewegung oder Form von Objekten verändert. Entdecke, wie die Kraft mit der Formel berechnet wird und tauche in verschiedene Kraftarten ein. Interessiert? Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!

Inhaltsverzeichnis zum Thema Kraft in der Physik

Kraft im Überblick

  • Als Kraft wird in der Physik die Einwirkung eines Körpers auf einen anderen Körper bezeichnet, die dessen Bewegung oder Form verändert.

  • Die Kraft besitzt das Formelzeichen \overrightarrow{F} und wird in der Einheit Newton (\text{N}) angegeben.
  • Berechnet wird die Kraft allgemein mit der Formel F = m \cdot a.
  • Für verschiedene Arten von Kräften existieren spezielle Formeln zur Berechnung.
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Quelle sofatutor.com

Definition von Kraft

Die physikalische Größe Kraft bezeichnet die Einwirkung eines Körpers auf einen anderen Körper, die die Bewegung oder Form des Körpers verändert. Bei der Kraft handelt es sich um eine Wechselwirkungsgröße, da sie die Wechselwirkung zwischen zwei oder mehreren Körpern angibt. Dass Kräfte immer wechselseitig sind, besagt das dritte newtonsche Gesetz. Das bedeutet, wenn A eine Kraft auf B ausübt, dann übt B eine gleich große, aber entgegengesetzte Kraft auf A aus. Diese beiden Kräfte werden in diesem Zusammenhang Wechselwirkungskräfte genannt.
Die Wirkung von Kräften hängt von dem jeweiligen Betrag, der Richtung und dem Angriffspunkt ab.

Die Kraft besitzt das Formelzeichen \overrightarrow{F}. Der Pfeil steht dafür, dass es sich um eine vektorielle Größe handelt. Ist das F ohne Pfeil angegeben, dann handelt es sich immer um den Betrag der Kraft. Die Einheit der Kraft ist Newton (\text{N}). Dabei ist ein Newton die Kraft, die einen Körper von 1~\text{kg} um 1~\frac{\text{m}}{\text{s}^2} beschleunigt.

Durch das Einwirken von physikalischen Kräften ändert sich die Bewegung oder die Form von Körpern.

Kräfte in der Physik berechnen

Man kann Kräfte mithilfe dynamischer oder statischer Kraftmessungen ermitteln.

Statische Kraftmessung:
Sie erfolgt mithilfe eines Federkraftmessers.
Die Kraft kann direkt abgelesen werden.

Dynamische Kraftmessung:
Es werden die einzelnen Größen Masse und Beschleunigung gemessen.
Daraus kann die Kraftwirkung berechnet werden.

Allgemein ist die Kraft das Produkt aus Masse und Beschleunigung. Die Formel, um die Kraft F zu berechnen, lautet:

F = m \cdot a

Dieses Gesetz für die Kraft wird auch als Grundgleichung der Mechanik bezeichnet.

Dabei ist:

F: die Kraft in \text{N}
m: die Masse in \text{kg}
a: die Beschleunigung in \frac{\text{m}}{\text{s}^2}

Die Kraft ist also Masse mal Beschleunigung.
Für bestimmte Arten von Kräften gibt es entsprechende Formeln zur Berechnung. Die wichtigsten werden im nächsten Abschnitt genannt.

Kraftarten – Physik

Es existieren verschiedene Arten von Kräften. Sie unterscheiden sich unter anderem in ihrer Entstehungsweise oder in ihren Kraftwirkungen.

Physikalische Kräfte – Beispiele

Die Tabelle zeigt verschiedene Kraftformen und die Formel, mit der du die jeweilige Kraft ausrechnen kannst.

Kraftart und Symbol Formel für die Kraft Bedeutung der Größen
Gewichtskraft F_\text{g} F = m \cdot g m: Masse des Körpers
g: Fallbeschleunigung
Reibungskraft F_\text{R} F_\text{R} = \mu \cdot F_\text{N} \mu: Reibungszahl
\F_\text{N}: Normalkraft
Federspannkraft F_\text{S} F_\text{S} = D \cdot s D: Federkonstante
s: Federlänge
Radialkraft F_\text{r} F_\text{r} = m \cdot \frac{v^2}{r} m: Masse des Körpers
v: Geschwindigkeit des Körpers
r: Kreisbahnradius
Auftriebskraft F_\text{A} F_\text{A} = \rho \cdot V \cdot g \rho: Dichte
V: Volumen
g: Fallbeschleunigung
Gravitationskraft F_\text{G} F_G = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} G: Gravitationskonstante
m_1 und m_2: Massen der beiden Körper
r: Abstand der Massenmittelpunkte

Häufig gestellte Fragen zum Thema Kraft in der Physik

Bei der Kraft handelt es sich um eine physikalische Wechselwirkungsgröße. Sie bezeichnet die Einwirkung eines Körpers auf einen anderen Körper, wodurch sich die Bewegung oder Form des Körpers ändert.

F bezeichnet in der Physik die Kraft. Verschiedene Kraftarten haben unterschiedliche Indizes, um sie voneinander unterscheiden zu können.

Physikalische Kräfte beschreiben die Wechselwirkung zwischen zwei oder mehreren Körpern.

Die Krafteinheit in der Physik ist Newton.

Einige Beispiele für Kräfte sind: die Gewichtskraft, die Gravitationskraft, die Auftriebskraft oder die Reibungskraft. Neben diesen vier Kraftarten gibt es noch viele weitere.

Es existiert Kraft, die etwas in Bewegung setzt oder die Bewegung ändert. Kräfte können aber auch die Form von Dingen ändern. Das Ausmaß der Wirkungsstärke einer Kraft ist dabei abhängig vom Betrag, der Richtung und dem Angriffspunkt.

Kräfte sind immer wechselseitig. Als Wechselwirkungskräfte werden die gleich großen, aber entgegengesetzt wirkenden Kräfte zwischen zwei Körpern bezeichnet.

Die Kraft wird immer in Newton berechnet, die allgemeine Formel lautet: F = m \cdot a. Je nach Kraftart gibt es verschiedene andere Formeln zur Berechnung der jeweiligen Kraft.

Wenn eine Kraft F auf einen Körper mit der Masse m wirkt, erfährt dieser eine Beschleunigung a in Kraftrichtung. Die Kraft F wirkt beschleunigend und kann mit der Formel F = m \cdot a berechnet werden.

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