Big Bang 2, Schulbuch

32 4 Die drei Newton’schen Gesetze Einmal zum Mond, bitte! In A8 wird Vollgas gegeben! Die Kraft ist also wie in B 4.21 b beide Male gleich groß. Das leichtere Auto wird stärker beschleunigt – das ist die rote Linie. Aus diesem Grund hält man auch F1-Autos so leicht wie möglich, dann ziehen sie nämlich schneller weg ( A7 ). Beim Schalten rollt ein Auto antrieblos weiter, und seine Geschwindigkeit bleibt gleich . Du siehst in den Kurven vier Knicke. Das bedeutet viermal schalten und somit fünf Gänge! F = m · a ermöglicht es auch, die nötige Schubkraft einer Ra­ kete zu berechnen. Die bei den Mondmissionen verwendeten Dinger ( B 4.22 ) erzeugten sagenhafte 33 Millionen New­ ton ! Das entspricht der Kraft von etwa 5000 Formel-1-Autos bei Vollgas! Bam! Die Kurve kratzen Wenn die Kraft quer zur Bewegungsrichtung wirkt, dann ändert das Objekt seine Richtung ( B 4.18 d und B 4.23 ). Die Erde beschreibt etwas vereinfacht gesagt eine Kreisbahn um die Sonne, deren Anziehungskraft unter 90° zur Bewegungsrichtung der Erde zeigt. Da- her wird diese zwar nicht schneller oder langsamer, ändert aber ihre Bewegungsrichtung. Weil man Positionen und Geschwindigkeiten von Erde und Mond kennt und die einwirkenden Kräfte, kann man mit F = m · a die zukünftigen Bahnen berechnen. Das geht sehr gut bei astronomischen Objekten , die von nichts gestört werden und sich brav wie Uhrwerke verhalten. Hellsehen ist das natürlich nicht ( A9 ). Rein theoretisch könnte ein Asteroid die Erde rammen und die Berechnung zunichtemachen. Die Kraft der Sonne ändert die Geschwindigkeitsrichtung der Erde. Bei b ist eine Sonnenfinsternis zu sehen. B 4.23 Apollo 11 beim Start 1969 (siehe auch B 14.31 ). B 4.22 Im zweiten Newton’schen Gesetz geht es um beschleunigte Bewegungen , also wenn etwas schnel- ler oder langsamer wird oder eine Kurve macht. Mit der Formel a = F/m lässt sich die Beschleunigung und damit die Geschwindigkeitsänderung berechnen, wenn man Masse und einwirkende Kraft kennt. 4.3 Superman und Co. Das dritte Newton’sche Gesetz Hier geht es um das dritte Newton’sche Gesetz , auch Wechselwirkungsprinzip genannt . Es klingt harmlos, aber seine Konsequenzen sind bemerkenswert! A11 Welche Aussage ist richtig? a) Die Räder eines Autos schieben das Auto an! b) Die Straße schiebt das Auto an! Diese Frage ist echt gemein! A12 Zwei gleich schwere Personen stehen auf einem Skateboard und ziehen sich an einem Seil zu- einander ( B 4.24 ).Wo treffen sie sich? Macht es einen Unterschied, wenn nur einer zieht? B 4.24 A13 Wie funktionieren Raketen ? Warum fliegt bei diesen hinten immer etwas raus ( B 4.22 )? A14 Du befindest dich in einer Raumstation in Schwerelosigkeit und drückst dich von deinem doppelt so schweren Freund ab. Fliegt ihr gleich schnell weg oder nicht? Und kannst du das begründen? Das dritte Newton’sche Gesetz oder Wechselwir­ kungsprinzip besagt: Kräfte treten immer paarweise auf. Sie sind gleich groß, aber entgegengesetzt gerich- tet. Zu jeder Kraft tritt also immer eine Gegenkraft auf. Wichtig: Diese beiden Kräfte wirken immer auf zwei unterschiedliche Objekte ! Sehen wir uns dazu gleich mal die Sache mit der Rakete an ( A13 ). B 4.25 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv