Ohne äußere Kraft ändert sich nichts: Ruhe bleibt Ruhe, geradlinig-gleichförmig bleibt geradlinig-gleichförmig. Das erste newtonsche Gesetz.
Mit diesem Kapitel beginnt der Abschnitt über die drei newtonschen Gesetze, das Fundament der gesamten Dynamik.
Das Bild dazu kennst du aus dem Bus.
Im Hefter steht es in einem Kasten: „Ein Körper bleibt in Ruhe oder behält seine geradlinige gleichförmige Bewegung bei, solange auf ihn keine äußeren Kräfte einwirken.“
Ein ruhender Körper bleibt in Ruhe — von allein setzt sich nichts in Bewegung.
Bei geradliniger gleichförmiger Bewegung bleiben Tempo und Richtung erhalten.
Schneller, langsamer oder andere Richtung setzt immer eine äußere Kraft voraus.
Resultierende Kraft, also die Summe aller angreifenden Kräfte.
Bleibt unverändert — weder Betrag noch Richtung ändern sich.
\( \vec{v} = \vec{0} \) ist die Ruhe.
Es müssen nicht alle Kräfte fehlen.
Die Kräfte heben sich gegenseitig auf — dann verhält sich der Körper wie ein kräftefreier.
Lies die Skizze von oben nach unten und achte getrennt auf Bus und Person — die grünen Pfeile zeigen die Geschwindigkeiten.
Vergleiche die grünen Pfeile in Streifen ②: Der Pfeil des Busses ist kurz geworden, der der Person gleich lang geblieben — das ist der ganze Vorgang.
„Beim Bremsen drückt mich etwas nach vorne“ — physikalisch ist das falsch.
Wer sich festhält, ändert genau eine Sache: Über die Haltestange wirkt nun eine Kraft auf ihn — er ist nicht mehr kräftefrei und wird mit dem Bus abgebremst.
Damit ist auch Frage 2 beantwortet.
| Ausgangszustand | resultierende Kraft | Was passiert |
|---|---|---|
| in Ruhe | \( \vec{F}_{\mathrm{res}} = \vec{0} \) | bleibt in Ruhe |
| geradlinig gleichförmig mit \(v\) | \( \vec{F}_{\mathrm{res}} = \vec{0} \) | fährt mit demselben \(v\) geradeaus weiter |
| mehrere Kräfte, die sich aufheben | \( \vec{F}_{\mathrm{res}} = \vec{0} \) | verhält sich wie ein kräftefreier Körper |
| beliebig | \( \vec{F}_{\mathrm{res}} \neq \vec{0} \) | der Bewegungszustand ändert sich: schneller, langsamer oder andere Richtung |
Die Szene zeigt Bus und Fahrgast beim Bremsen — je nachdem, ob sich der Fahrgast festhält. Achte darauf, wo bewusst kein Pfeil steht.
Bei Bremsverzögerung 0 fahren Bus und Fahrgast unverändert weiter, es passiert nichts. Das ist keine Panne des Applets, sondern genau die Aussage des Trägheitsprinzips.
Drei häufige Stolperstellen:
„Beim Bremsen drückt mich eine Kraft nach vorne.“ Nein — sonst müsstest du sagen, welcher Körper sie ausübt. Du behältst nur deine Bewegung bei; erst am Vordersitz wirkt eine Kraft auf dich, und zwar nach hinten.
„Ohne Kraft bleibt der Körper stehen.“ Nur die halbe Wahrheit: Ruhe ist einer von zwei Fällen. Ein kräftefreier Körper, der schon fährt, fährt mit demselben Tempo geradeaus weiter — ganz ohne Antrieb.
„Mit Kräften gibt es keine gleichförmige Bewegung.“ Doch — entscheidend ist allein die resultierende Kraft. Heben sich die Kräfte auf, gilt \( \vec{F}_{\mathrm{res}} = \vec{0} \): wie beim Buch auf dem Tisch oder beim Auto, dessen Antrieb genau die Reibung ausgleicht.