Eine konservative Kraft ist nicht der Name einer Kraft wie beispielsweise der Schwerkraft oder der Reibung . Sie beschreibt vielmehr deren Eigenschaften. Eine Kraft ist konservativ, wenn die gesamte Arbeit, die sie an einem Objekt verrichtet, während sich das Objekt von seiner Ausgangsposition entfernt und wieder in diese zurückkehrt, null ist. Sie gilt als konservativ, wenn die von ihr verrichtete Arbeit nicht vom Weg des Objekts abhängt, sondern nur von der Änderung seiner Ausgangs- und Endposition.
Warum fühlt sich der Wind kühl an?
Warum fühlt sich der Wind kühl an? Hast du dir jemals eine ähnliche Frage gestellt?
Wenn es dir brütend heiß ist 😀 und plötzlich eine sanfte Brise weht, fühlt sich dein Körper erfrischt an. Normalerweise fühlt sich die Brise kühl an. Vielleicht hast du aber auch schon mal einen Windstoß gespürt, der sich heiß angefühlt hat? 😉 Luft kann sich warm oder kalt anfühlen, Wind hingegen ist meist kühl oder kalt. Warum fühlt sich die Brise kühl an?
Wind ist Luft, die sich aufgrund von Luftdruckunterschieden bewegt . Wind kann auch durch die Erdrotation entstehen, dies wird in diesem Artikel jedoch nicht behandelt. Typischerweise strömt Wind von Gebieten mit hohem Luftdruck zu Gebieten mit niedrigem Luftdruck. Der Luftdruck hängt mit der Dichte bzw. Masse der Luft zusammen . In gleicher Höhe übt Luft mit höherer Dichte bzw. Masse einen größeren Druck aus. Umgekehrt übt Luft mit geringerer Dichte bzw. Masse einen geringeren Druck aus.
Elektrische Ladung
Elektrisches Ladungsmaterial
Betrachten Sie einen Gegenstand in Ihrer Umgebung. Zerstört man einen Gegenstand, beispielsweise einen Stein, zerfällt dieser in viele kleinere Stücke. Wird der Stein erneut zerdrückt, zerfällt er in noch kleinere Stücke. Was passiert, wenn die Steinstücke wieder zerdrückt werden? Natürlich werden sie erneut zerdrückt und zerfallen in noch kleinere Stücke. Können Steine in unendlich viele kleine Teile zerlegt werden? Die Tatsache, dass jeder Gegenstand, wenn er in kleinere Teile zerlegt wird, irgendwann einen Punkt erreicht, an dem der kleinste Teil des Gegenstands nicht weiter zerteilt werden kann. Dieser kleinste Teil eines Gegenstands, der nicht weiter zerlegt werden kann, wird Atom genannt. Ein Atom ist also der kleinste Bestandteil aller Materie im Universum.
Hukum Newton
Die Newtonschen Bewegungsgesetze bestehen aus drei Gesetzen, nämlich dem ersten Newtonschen Gesetz, dem zweiten Newtonschen Gesetz und dem dritten Newtonschen Gesetz.
Newtons erstes Gesetz
Das erste Newtonsche Gesetz besagt, dass jeder Körper, der sich in Ruhe befindet, in Ruhe bleibt oder dass jeder Körper, der sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, sich weiterhin geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, wenn die auf den Körper wirkende Gesamtkraft null ist.
Reibungskraft
Reibung ist eine Kraft, die die Bewegung eines Objekts hemmt. Diese Kraft wirkt zwischen sich berührenden Oberflächen. In diesem Abschnitt wird die Reibung zwischen zwei festen, sich berührenden Oberflächen betrachtet, beispielsweise die Reibung zwischen der Unterseite eines Blocks und dem Boden, die Reibung zwischen der Schuhsohle und dem Boden oder die Reibung zwischen einem Autoreifen und der Straße.
Impuls und Kraft
Linearer Impuls
Der lineare Impuls, üblicherweise als Impuls abgekürzt, ist definiert als das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit.
p = mv
Beschreibung: p = Impuls, m = Masse (Kilogramm), v = Geschwindigkeit (Meter/Sekunde)
Der Impuls ist eine vektorielle Größe und besitzt daher neben seinem Betrag auch eine Richtung. Die Richtung des Impulses entspricht der Richtung der Geschwindigkeit oder der Bewegungsrichtung des Objekts.
Gesetz der Erhaltung der mechanischen Energie
Der Arbeits-Energie-Satz besagt, dass die gesamte Arbeit, also der Aufwand, den eine resultierende Kraft an einem Objekt verrichtet, gleich der Änderung der kinetischen Energie des Objekts ist. Verrichtet die resultierende Kraft positive Arbeit (wirkt sie in Richtung der Verschiebung), so erhöht sich die kinetische Energie des Objekts. Verrichtet die resultierende Kraft hingegen negative Arbeit (wirkt sie entgegen der Verschiebung), so verringert sich die kinetische Energie des Objekts.
Anstrengung und Energie
Wenn man ein Buch auf einem Tisch schiebt, bis es sich bewegt, verrichtet man Arbeit am Buch. Wenn ein Gegenstand aufgrund der Schwerkraft zu Boden fällt, verrichtet die Schwerkraft Arbeit an dem Gegenstand. Umgekehrt: Wenn man einen Gegenstand mit aller Kraft schiebt, bis man schweißgebadet ist, er sich aber nicht bewegt, hat man keine Arbeit an ihm verrichtet. Im Alltag sagen andere oft, man habe Arbeit verrichtet oder sich angestrengt, um den Gegenstand zu schieben, aber physikalisch gesehen hat man keine Arbeit verrichtet, da sich der Gegenstand nicht bewegt.
gleichförmige Kreisbewegung
Im Alltag begegnen uns häufig Gegenstände, die sich kreisförmig bewegen. Ein Beispiel dafür sind die Zeiger einer analogen Uhr: Sekunden-, Minuten- und Stundenzeiger. Der Sekundenzeiger legt in 60 Sekunden (einer Minute) immer einen Winkel von 360 ° zurück, also 6 ° pro Sekunde. Der Minutenzeiger legt in 60 Minuten (einer Stunde) ebenfalls immer einen Winkel von 360 ° zurück , also 6 ° pro Minute. Auch der Stundenzeiger legt in 24 Stunden (einem Tag) immer einen Winkel von 360 ° zurück . Bewegen sich Objekte wie Sekunden-, Minuten- oder Stundenzeiger regelmäßig kreisförmig, spricht man von einer gleichförmigen Kreisbewegung . Kennst du ein Beispiel für eine regelmäßige Kreisbewegung, die du schon einmal beobachtet oder dir vorgestellt hast?
Hookesches Gesetz
Wenn man ein Gummiband oder einen Gummireifen bis zu einem gewissen Punkt dehnt, dehnt er sich. Lässt man die Spannung nach, kehrt er in seine ursprüngliche Länge zurück. Genauso verhält es sich mit einer Feder: Dehnt man sie, dehnt sie sich ebenfalls und kehrt nach dem Loslassen in ihre ursprüngliche Länge zurück. Federn und Gummi dehnen sich beim Dehnen und kehren nach dem Loslassen der Spannung in ihre ursprüngliche Länge zurück, weil sie elastisch sind. Elastizität ist die Fähigkeit eines Objekts, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, wenn die auf es einwirkende Kraft entfernt wird.