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Kraft



Dieser Artikel befasst sich mit der physikalischen Größe 'Kraft', andere Bedeutungen unter Kraft (Begriffsklärung).
Die Kraft (Formelzeichen: F) ist eine grundlegende Größe der Physik. Sie wird häufig abgekürzt mit . Ihre SI-Einheit ist das Newton (N). Das Newton ist eine abgeleitete Einheit, 1 N = 1 kg·m/s². In der klassischen Mechanik wird die Kraft durch die Geschwindigkeitsänderung (Beschleunigung) einer (trägen) Masse definiert (Newtonsches Kraftgesetz):
oder
.
g = Erdbeschleunigung 9,8067 m/s2.

Eine Kraft F ändert den Impuls eines Körpers:

,
ist die zeitliche Änderung des Impulses.

Alle bekannten Kräfte lassen sich auf eine der vier Grundkräfte der Physik zurückführen: Lange Zeit wurde zwischen Kraft F und Energie E nicht unterschieden. Vieles was in der Physik bis ca. 1870 Kraft genannt wurde, wird heute als Energie bezeichnet,
Energie = Kraft · Weg, also E = F · s

Eine Kraft erkennt man an ihrer Wirkung. Der Punkt, an dem eine Kraft angreift, heißt der Angriffspunkt. Der Angriffspunkt ist ein Ort, erfordert also eine Ortsangabe. Außerdem ist es wichtig, in welche Richtung die Kraft wirkt. Die Antwort darauf ist eine Richtungsangabe. Schließlich interessiert noch, wie „groß“ die Kraft ist, also ihr Betrag. Die Kraft F ist eine gerichtete Größe.

Eine physikalische Größe wie die Kraft, die durch drei Angaben (Zahl, Einheit und Richtung) festgelegt ist, nennt man eine vektorielle Größe. Solche Größen kann man als Pfeil darstellen.

Um eine Kraft zu messen, braucht man ein Messgerät. Da eine Kraft einen Körper verformen kann, benutzt man als Messgerät beispielsweise eine Schraubenfeder. Durch die Kraft wird die Feder ausgedehnt. Als Messergebnis erhält man die Auslenkung der Feder die über das Federkonstante mit der Kraft verknüpft ist.

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