Newtons drittes Bewegungsgesetz – Beispiele
T3-ENGAGEMENTFür jede Aktion gibt es ein gleiche und entgegengesetzte Reaktion. Wenn Sie etwas schieben, stößt es Sie mit der gleichen Kraft zurück. Das gilt überall – vom Gehen auf dem Boden bis zum Abschuss von Raketen ins All.
Newtons drittes Gesetz besagt: Wenn Objekt A eine Kraft auf Objekt B ausübt, übt Objekt B gleichzeitig eine Kraft von aus gleicher Betrag, aber entgegengesetzte Richtung auf Objekt A. Diese heißen Aktions-Reaktionspaare. Sie handeln immer nach anders Objekte, weshalb sie sich nicht gegenseitig aufheben.
10 Beispiele aus der Praxis
🚶 1. Gehen
Dein Fuß drückt den Boden nach hinten. Der Boden drückt Ihren Fuß nach vorne. Diese Reaktionskraft treibt Sie an.
🚀 2. Raketenstart
Die Rakete stößt Abgase mit hoher Geschwindigkeit nach unten aus. Das Gas treibt die Rakete nach oben. Keine Luft erforderlich – funktioniert im Weltraum!
🏊 3. Schwimmen
Deine Hände drücken Wasser nach hinten. Das Wasser drückt Ihren Körper nach vorne.
🍏 4. Apfel fällt (Schwerkraft)
Die Erde zieht den Apfel durch die Schwerkraft nach unten. Der Apfel zieht die Erde mit der gleichen Kraft nach oben! Die Erde bewegt sich sichtbar nicht, weil ihre Masse enorm ist.
💺 5. Auf einem Stuhl sitzen
Ihr Körper drückt auf den Stuhl (Ihr Gewicht). Der Stuhl drückt auf Sie (Normalkraft).
🚗 6. Autounfall
Auto A trifft Auto B mit einer Kraft von 50.000 N. Auto B trifft Auto A mit genau 50.000 N. Das kleinere Auto erleidet mehr Schaden, weil es weniger Masse und damit eine höhere Beschleunigung hat (F = ma).
💺 7. Eine Mauer schieben
Sie drücken die Wand mit 100 N. Die Wand drückt Sie mit 100 N zurück. Keiner von beiden bewegt sich, da beide Kräfte durch Reibung und Struktur ausgeglichen werden.
🎾 8. Einen Ball schlagen
Ein Schläger schlägt 1 ms lang mit einer Kraft von 5.000 N auf einen Ball. Der Ball trifft mit den gleichen 5.000 N auf den Schläger. Der Ball beschleunigt stärker, weil er viel weniger Masse hat.
🚢 9. Ein Boot rudern
Das Ruder drückt Wasser nach hinten. Das Wasser drückt das Ruder (und das Boot) nach vorne.
🌞 10. Die Erde umkreist die Sonne
Die Sonne zieht die Erde nach innen (Schwerkraft). Die Erde zieht die Sonne mit der gleichen Kraft nach außen. Die Sonne wackelt leicht – so entdecken Astronomen Exoplaneten!
Das Missverständnis Nr. 1
„Wenn die Kräfte gleich und entgegengesetzt sind, wie bewegt sich dann etwas?“
Dies ist die häufigste Verwirrung. Die Antwort: Aktions- und Reaktionskräfte wirken auf verschiedene Objekte. Wenn Sie einen Einkaufswagen schieben, wirkt Ihre Kraft auf den Einkaufswagen (wodurch er beschleunigt wird). Die Reaktionskraft des Wagens wirkt auf du (dich leicht nach hinten schiebend). Der Wagen bewegt sich, weil die einzige horizontale Kraft, die auf ihn einwirkt, Ihr Stoß ist – die Reaktionskraft wirkt auf Sie, nicht auf den Wagen.
Wenn Sie springen, drücken Ihre Füße die Erde nach unten und die Erde drückt Sie nach oben. Sie beschleunigen dramatisch; Die Erde beschleunigt um etwa 10−²³ m/s² – Billionen Mal zu klein, um gemessen zu werden.
Die Leute fragen auch
Gilt Newtons drittes Gesetz im Weltraum?
Absolut. Raketen funktionieren genau aufgrund des dritten Newtonschen Gesetzes – sie drücken Abgase nach hinten und das Gas drückt sie nach vorne. Es ist keine Luft oder Erde erforderlich. Alle Manöver von Raumfahrzeugen basieren auf Aktion-Reaktion.
Was ist der Unterschied zwischen den drei Newtonschen Gesetzen?
1. Gesetz: Ein Objekt bleibt in Ruhe oder mit konstanter Geschwindigkeit, es sei denn, es wirkt eine Nettokraft (Trägheit). 2. Gesetz: F = ma (quantifiziert die Beschleunigung). 3. Gesetz: Jede Kraft hat eine gleiche und entgegengesetzte Reaktionskraft (Kräftepaare).
Sind Gewicht und Normalkraft ein Paar des dritten Newtonschen Gesetzes?
NEIN! Ihr Gewicht (die Erde zieht Sie nach unten) und die Normalkraft (der Boden drückt Sie nach oben) wirken auf dasselbe Objekt (Sie). Das wahre Paar des dritten Gesetzes für Ihr Gewicht ist: Die Erde zieht Sie nach unten und Sie ziehen die Erde nach oben.
Referenzen und weiterführende Literatur
- Taylor, J. R. Klassische Mechanik. University Science Books, 2005.
- Goldstein, H., Poole, C. & Safko, J. Klassische Mechanik, 3. Aufl. Addison-Wesley, 2002.