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Wechselwirkungsprinzip

Zehn Übungen zu Kraft und Gegenkraft — hier trainierst du, zu jeder Kraft den Partner zu finden und zu erklären, warum sich die beiden nicht aufheben.

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Übungsaufgaben

Alle Übungen fortlaufend nummeriert — zuerst die interaktiven Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln, danach die Rechen- und Textaufgaben. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Was gehört zu jedem Kraftpaar?
AFB I

Welche Aussagen über Kraft und Gegenkraft sind richtig?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Falsch sind die drei unteren Aussagen. Aufheben können sich nur Kräfte, die am selben Körper angreifen — Kraft und Gegenkraft verteilen sich aber auf zwei Körper. Und die Beträge sind immer gleich: Weder eine große Masse noch ein kräftiger Stoß macht eine der beiden Kräfte größer als die andere.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen rund um Kraft und Gegenkraft — entscheide bei jeder, ob sie stimmt.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Merksatz: gleich groß, entgegengesetzt, gleichzeitig — und an zwei verschiedenen Körpern. Wer den letzten Punkt vergisst, hält das Kraftpaar für ein Gleichgewicht.
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Kräfte treten immer auf: Übt ein Körper A eine Kraft auf einen Körper B aus, so übt B im selben Augenblick eine Kraft auf A aus, die man nennt. Beide Kräfte sind stets und zeigen in Richtungen; aufheben können sie sich trotzdem nicht, denn sie greifen nicht am selben, sondern an zwei verschiedenen .

„Kräftegleichgewicht“ bleibt übrig — und das ist kein Zufall: Beim Gleichgewicht greifen beide Kräfte am selben Körper an, beim Wechselwirkungsprinzip an zwei verschiedenen. Genau das verwechselt man am leichtesten.
A4
Welche zwei Körper bilden das Kraftpaar?
AFB I

Jede Karte beschreibt eine Beobachtung. Sortiere sie danach, zwischen welchen beiden Körpern die Wechselwirkung stattfindet.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Schwimmerin und Beckenrand
2Rakete und Ausströmgas
3Erde und Mond
Frage bei jeder Beobachtung: Wer übt aus, wer erfährt? Die beiden Antworten sind die Partner des Kraftpaars. Der häufigste Fehler ist, die Luft oder die Erde als dritten Partner dazuzudichten — ein Kraftpaar hat immer genau zwei Körper.
A5
Blitzrechnung
AFB I

Mia und Nele stehen sich auf Rollbrettern gegenüber. Mia hat die Masse 45 kg, Nele die Masse 60 kg. Mia stößt Nele mit einer Kraft von 90 N von sich weg. Berechne den Betrag der Beschleunigung, die Mia dabei selbst erfährt.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Rechenweg: Nele drückt mit derselben Kraft zurück, auf Mia wirken also 90 N. Damit ist a = 90 N : 45 kg = 2,0 m/s². Typischer Fehler: mit Neles 60 kg rechnen — die Kraft auf Mia muss aber durch Mias Masse geteilt werden. Kopfrechen-Trick: 90 ist genau das Doppelte von 45, also lautet das Ergebnis 2.
A6
So findest du die Gegenkraft
AFB II

Zu einer gegebenen Kraft soll die Gegenkraft angegeben werden. Bringe die Arbeitsschritte in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Den Körper benennen, von dem die Kraft ausgeht — nenne ihn A.
2Den Körper benennen, auf den die Kraft wirkt — nenne ihn B.
3Die Rollen tauschen: Die Gegenkraft geht von B aus und wirkt auf A.
4Betrag und Richtung angeben: genauso groß, aber entgegengesetzt gerichtet.
5Zum Schluss prüfen, dass die beiden Kräfte an verschiedenen Körpern angreifen — sie heben sich also nicht auf.
Am häufigsten verrutscht der dritte Schritt: Viele notieren die Gegenkraft mit denselben Partnern in derselben Reihenfolge und drehen nur den Pfeil um. Dann steht die zweite Kraft am falschen Körper — und plötzlich scheint sich alles aufzuheben.
A7
Rechenkette
AFB II

Lena (Masse 40 kg) und Timo (Masse 80 kg) stehen sich auf Rollbrettern gegenüber; die Rollbretter rollen fast reibungsfrei. Lena drückt Timo mit einer Kraft von 160 N von sich weg.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Welchen Betrag hat die Kraft, mit der Timo gleichzeitig auf Lena drückt? N
  2. Welchen Betrag hat Timos Beschleunigung? Teile die Kraft durch seine Masse. m/s²
  3. Welchen Betrag hat Lenas Beschleunigung? m/s²
  4. Timo nimmt zusätzlich einen Sandsack von 80 kg auf sein Rollbrett, Lena drückt wieder mit 160 N. Welchen Betrag hat die Kraft auf Lena nun? N
Die Kette zeigt: An der Größe des Kraftpaars ändert die Masse nichts — beide Kräfte betragen 160 N, auch im letzten Schritt. Verschieden sind nur die Wirkungen, denn dieselbe Kraft beschleunigt 40 kg doppelt so stark wie 80 kg.
A8
Kraft und Gegenkraft verbinden
AFB II

Verbinde jede Kraft links mit ihrer Gegenkraft rechts.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Trick: Vertausche in der linken Zeile die beiden Körper und drehe die Richtung um — dann liest sich die Gegenkraft fast von selbst. Wer stattdessen eine zweite Kraft am selben Körper sucht, landet beim Gleichgewicht statt beim Kraftpaar.
A9
Fehlersuche im Schulheft
AFB II

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Der Fehler aus Zeile 2 kommt in Klassenarbeiten am häufigsten vor: Gleich groß und entgegengesetzt klingt wie ein Gleichgewicht. Weil die beiden Kräfte aber an verschiedenen Körpern angreifen, darf man sie nie zusammenzählen.
A10
Wie stark wird Timo beschleunigt?
AFB III

Lena drückt Timo auf dem Rollbrett mit 160 N von sich weg; Timo hat die Masse 80 kg. Schätze für jede Zeile ein, was passiert — ohne zu rechnen.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = ein Viertel so groß, 2 = halb so groß, 3 = unverändert, 4 = doppelt so groß, 5 = viermal so groß. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = ein Viertel so groß5 = viermal so groß
Lena drückt mit der doppelten Kraft, und Timo nimmt zugleich einen Sandsack dazu, der seine Masse verdoppelt.
Lena drückt mit der vierfachen Kraft, Timos Masse bleibt gleich.
Timo nimmt einen Sandsack dazu, der seine Masse verdoppelt; die Kraft bleibt gleich.
Timos Masse wird verdoppelt, und Lena drückt nur noch mit der halben Kraft.
Lena verdoppelt ihre eigene Masse und drückt mit der doppelten Kraft; Timos Masse bleibt gleich.
Timos Beschleunigung ist dieselbe Kraft geteilt durch seine Masse: Doppelte Kraft verdoppelt sie, doppelte Masse halbiert sie, beides zusammen hebt sich auf. Der typische Fehler steckt in der letzten Zeile — Lenas eigene Masse ändert für Timo nichts, denn das Kraftpaar ist genauso groß, egal wie schwer Lena ist. Wer die Faktoren erst überlegt und dann multipliziert, ist schneller als mit jeder Rechnung.