Kraft Kraft ist ein Begriff, der umgangssprachlich viel verwendet wird: Muskelkraft, Körperkraft, Windkraft, gesellschaftliche Kräfte, psychische Kräfte, politische Kräfte usw. Unsere intuitive Vorstellung ist, dass wir mit Kräften etwas bewirken können (33.1). Der Kraftbegriff in der Physik kommt dem nahe, ist aber sehr präzise definiert. Kraft ist neben Energie wohl der wichtigste Begriff der Physik. Die Definition dessen, was man unter Kraft versteht, stand am Anfang der Physik. Galileo Galilei hatte dafür die Voraussetzungen geschaffen. Im 17. Jahrhundert, einige Jahrzehnte nach Galileis Tod, definierte Isaac Newton, auf der Basis des von Galilei formulierten Trägheitsgesetzes, die Kraft als Ursache von Bewegungsänderungen. Newton schuf damit die Basis für den Aufbau der Physik und die Grundlage für die moderne Technik. Newton gelang es, mit dem von ihm geschaffenen Kraftbegriff die Gravitationskraft zu beschreiben und damit die Basis für Voraussagen über das Geschehen im Universum zu legen. Für die Menschen zu Newtons Zeit war es unbegreiflich, dass dieselbe Kraft, die bewirkt, dass ein Apfel zu Boden fällt, auch dafür verantwortlich ist, dass sich der Mond um die Erde und die Erde um die Sonne bewegt. Beginnend mit Newton versuchte die Physik die Vielfalt von anscheinend unterschiedlichen Kräften, die uns in der Natur begegnen, auf wenige Grundkräfte zurückzuführen. Dieser Prozess dauerte einige Jahrhunderte, und wir wissen heute nicht, ob er bereits abgeschlossen ist. Die Physik unterscheidet heute vier Grundkräfte: – die Gravitation als Wechselwirkung zwischen Massen – den Elektromagnetismus als Wechselwirkung zwischen elektrischen Ladungen – die starke Wechselwirkung zwischen den Bausteinen der Atomkerne – die schwache Wechselwirkung Alles, was wir in der Natur beobachten, ist mit Hilfe dieser Grundkräfte zu erklären. Die Gravitationskraft bestimmt die Bewegungen der Himmelskörper und ist dafür verantwortlich, dass Gegenstände von der Erde angezogen werden. Elektromagnetische Kräfte sind für den Zusammenhalt von Atomen und Molekülen verantwortlich, bestimmen die Eigenschaften der Materie und verhindern, dass wir durch Wände gehen können. Auch die Informationsübertragung mittels Licht und Funk beruht auf elektromagnetischen Wellen. Die starke Wechselwirkung bewirkt den Zusammenhalt der Bausteine des Atomkerns. Die schwache Wechselwirkung ist für den Zerfall von Atomkernen und auch für das Leuchten der Sonne verantwortlich. Alle genannten Kräfte können wir mit physikalischen Methoden messen. Gibt es noch weitere Kräfte? Alle bisher vorgebrachten Hinweise auf unbekannte Kräfte haben eines gemeinsam: Sie können messtechnisch nicht erfasst werden. Damit fallen solche Kräfte nicht in den Bereich der Physik. Medizinische oder technische Geräte, die auf der Basis solcher unbekannter Kräfte gebaut wurden, haben sich immer als wirkungslos erwiesen. 33.1 Beim Sport sind es vor allem die Muskelkräfte, die für uns interessant sind. 33.2 „Hypnotische Kräfte“ sind im Sinne der Physik keine Kräfte. Lässt sich die Wirkung der Hypnose über das Zusammenwirken von Nervenzellen erklären? 33.3 Was haben „Kraftwerke“ mit „Kraft“ zu tun? 33 Kompetenzbereich: Mechanik I 6fb2bj Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy ODE3MDE=