Rechner zum zweiten newtonschen Gesetz
Kraft, Masse oder Beschleunigung aus F = m · a.
Fülle die Felder aus, dann erscheint das Ergebnis hier automatisch.
Verknüpft den Betrag der resultierenden äußeren Kraft, eine positive konstante Masse und den Beschleunigungsbetrag mit F = ma. Gib die unter Berücksichtigung der Richtungen ermittelte Resultierende ein, nicht die Summe der Beträge entgegengesetzter Kräfte. Richtungen werden hier nicht gelöst. Die zusätzliche Gewichtszeile ist mg bei der konventionellen Normfallbeschleunigung 9,80665 m/s², keine Messung am Ort oder Anzeige einer Waage im beschleunigten Aufzug.
So funktioniert es
Formel und Logik
Bei konstanter Masse in einem Inertialsystem gelten F = ma, m = F/a und a = F/m. F und a sind hier nichtnegative Beträge zueinander passend gerichteter Vektoren. Das Referenzgewicht W = mgₙ mit gₙ = 9,80665 m/s² ist nicht die Resultierende, wenn andere Kräfte die Schwerkraft ausgleichen.
Beispiel
10 kg und 2 m/s² ergeben 20 N resultierende Kraft sowie 98,0665 N Referenzgewicht. Bei 30 N Zug und 10 N entgegengesetzter Reibung wird 20 N eingegeben, nicht 40 N.
Felder und Einheiten
- Was gesucht ist — Auswahl aus der Liste
- Masse — kg
- Beschleunigungsbetrag — m/s²
- Betrag der resultierenden Kraft — N
- Beschleunigungsbetrag — m/s²
- Betrag der resultierenden Kraft — N
- Masse — kg
So wird gerechnet
- — Wähle Kraft, Masse oder Beschleunigung.
- — Verwende kg, N und m/s²; berücksichtige die Richtungen beim Bilden der resultierenden Kraft.
- — Bei der Massensuche müssen beide bekannten Beträge positiv sein; F = a = 0 bestimmt keine Masse.
- — Null Beschleunigung ist bei der Kraftsuche zulässig, null resultierende Kraft bei der Beschleunigung einer positiven Masse.
Rechenweg und Grenzen
- Rechenweg
- Formel und Logik
- Datenquelle oder Norm
- OpenStax: resultierende Kraft und zweites Newtonsches Gesetz NIST: konventionelle Normfallbeschleunigung 9,80665 m/s²
- Einschränkung
- Klassisches Modell konstanter positiver Masse mit resultierenden Beträgen; einzelne Kräfte und Richtungen werden nicht ermittelt.
FAQ
Wie unterscheidet sich Kraft von Gewicht?
Kraft ist der allgemeine Begriff. F ist hier die Resultierende, das Referenzgewicht mgₙ. Eine Auflage kann das Gewicht ausgleichen, sodass in Ruhe F = 0 gilt.
Warum wird null Beschleunigung bei der Massensuche abgewiesen?
Für F = a = 0 passt jede positive Masse. F > 0 und a = 0 widersprechen diesem Modell einer endlichen konstanten Masse; Division durch null bestimmt keine Masse.
Darf die Beschleunigung bei der Kraftsuche null sein?
Ja, bei m > 0 folgt F = 0. Dagegen ergibt F = 0 bei a > 0 keine positive Masse im umgekehrten Modus.
Ist die Reibung berücksichtigt?
Nicht automatisch. Addiere Reibung, Antrieb und andere äußere Kräfte mit ihren Richtungen vor der Eingabe des resultierenden Betrags.
Entspricht die Normfallbeschleunigung meinem Standort?
Nein. 9,80665 m/s² ist ein konventioneller Standard. Örtliche Schwerkraft und die Auflagekraft in einem beschleunigten System können davon abweichen.