Reaktion (Physik)


Wechselwirkung mit Boden:

Wenn etwas Kraft auf den Boden ausübt, drückt der Boden mit gleicher Kraft in die entgegengesetzte Richtung zurück. In bestimmten Bereichen der angewandten Physik, wie der Biomechanik, wird diese Kraft durch den Boden als „Bodenreaktionskraft“ bezeichnet; Die Kraft durch das Objekt auf dem Boden wird als „Aktion“ angesehen.

Wenn jemand springen möchte, übt er zusätzliche Abwärtskraft auf den Boden aus („Aktion“). Gleichzeitig übt der Boden aufwärts Kraft auf die Person aus („Reaktion“)., Wenn diese Aufwärtskraft größer als das Gewicht der Person ist, führt dies zu einer Aufwärtsbeschleunigung. Wenn diese Kräfte senkrecht zum Boden stehen, werden sie auch als Normalkraft bezeichnet.

Ebenso versuchen die Spinnräder eines Fahrzeugs rückwärts über den Boden zu gleiten. Wenn der Boden nicht zu rutschig ist, führt dies zu zwei Reibungskräften: der „Aktion“ durch das Rad auf dem Boden in Rückwärtsrichtung und der „Reaktion“ durch den Boden auf dem Rad in Vorwärtsrichtung. Diese Vorwärtskraft treibt das Fahrzeug an.,

Gravitationskraftedit

Zwei Körper ähnlich der Sonne und der Erde, d. H. Mit einem extremen Massenunterschied – das rote X markiert das Barycenter

Die Erde umkreist unter anderem die Sonne, weil die Sonne einen Gravitationszug ausübt, der als Zentripetalkraft wirkt und die Erde an sich hält, was würde sonst ins All schießen. Wenn der Zug der Sonne als Aktion betrachtet wird, übt die Erde gleichzeitig eine Reaktion als Gravitationszug auf die Sonne aus., Der Zug der Erde hat die gleiche Amplitude wie die Sonne, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Da die Masse der Sonne so viel größer ist als die der Erde, scheint die Sonne im Allgemeinen nicht auf die Anziehungskraft der Erde zu reagieren, sondern tatsächlich, wie in der Animation gezeigt (nicht genau skaliert). Eine korrekte Art, die kombinierte Bewegung beider Objekte zu beschreiben (alle anderen Himmelskörper für den Moment zu ignorieren), besteht darin, zu sagen, dass sie beide um den in der Astronomie als Baryzentrum bezeichneten Massenschwerpunkt des kombinierten Systems kreisen.,

Unterstützte massEdit

Jede Masse auf der Erde wird von der Gravitationskraft der Erde heruntergezogen; Diese Kraft wird auch als Gewicht bezeichnet. Die entsprechende „Reaktion“ ist die Gravitationskraft, die die Masse auf den Planeten ausübt.

Wenn das Objekt so abgestützt wird, dass es in Ruhe bleibt, beispielsweise durch ein Kabel, an dem es hängt, oder durch eine darunter liegende Oberfläche oder durch eine Flüssigkeit, an der es schwimmt, gibt es auch eine Stützkraft in Aufwärtsrichtung (Zugkraft, Normalkraft, Auftriebskraft)., Diese Stützkraft ist eine „gleiche und entgegengesetzte“ Kraft; Wir wissen dies nicht wegen Newtons drittem Gesetz, sondern weil das Objekt in Ruhe bleibt, so dass die Kräfte ausgeglichen werden müssen.

Zu dieser Stützkraft kommt es auch zu einer „Reaktion“: Das Objekt zieht am tragenden Kabel nach unten oder drückt auf die tragende Oberfläche oder Flüssigkeit. In diesem Fall gibt es daher vier Kräfte gleicher Größe:

  • F1. gravitationskraft durch Erde auf Objekt (nach unten)
  • F2. Gravitationskraft von Objekt auf der Erde (nach oben)
  • F3. kraft durch Unterstützung auf Objekt (nach oben)
  • F4., kraft für Objekt auf Stütze (nach unten)

Kräfte F1 und F2 sind aufgrund des dritten Newtonschen Gesetzes gleich; Dasselbe gilt für Kräfte F3 und F4.Kräfte F1 und F3 sind nur dann gleich, wenn sich das Objekt im Gleichgewicht befindet und keine anderen Kräfte angewendet werden. (Dies hat nichts mit Newtons drittem Gesetz zu tun.)

Masse an einer Feder:

Wenn eine Masse an einer Feder hängt, gelten die gleichen Überlegungen wie zuvor. Wenn dieses System dann jedoch gestört wird (z. B. erhält die Masse einen leichten Tritt nach oben oder unten), beginnt die Masse auf und ab zu schwingen., Aufgrund dieser Beschleunigungen (und nachfolgender Verzögerungen) schließen wir aus Newtons zweitem Gesetz, dass eine Nettokraft für die beobachtete Geschwindigkeitsänderung verantwortlich ist. Die auf die Masse herunterziehende Gravitationskraft entspricht nicht mehr der aufwärtselastischen Kraft der Feder. In der Terminologie des vorherigen Abschnitts sind F1 und F3 nicht mehr gleich.

Es ist jedoch immer noch wahr, dass F1 = F2 und F3 = F4, da dies nach Newtons drittem Gesetz erforderlich ist.

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