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Das Erste newtonsche Gesetz

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Das erste newtonsche Gesetz formulierte Galileo Galilei im Jahre 1638. Es wird auch Trägheitsgesetz, Trägheitsprinzip, lex prima oder Inertialgesetz genannt. Das erste newtonsche Gesetz besagt, dass ein Körper in der Position in der er sich aktuell befindet, verharrt, solange von außen keine Kraft auf ihn einwirkt. Ein anschauliches Beispiel ist ein Boxsack, der mit einer Kette an der Decke befestigt ist. Sofern ihn niemand anstößt, bleibt er einfach bewegungslos hängen.

Formulierung des ersten newtonschen Gesetzes:

"Ein Körper verharrt in Ruhe oder bleibt in gleichförmiger Bewegung, sofern ihn keine äußere Kraft zu einer Änderung seines Zustandes zwingt."

Die Änderung des Bewegungszustandes eines Gegenstandes kann demnach ausschließlich durch Einwirkung einer äußeren Kraft, wie sie beispielsweise die Gravitationskraft darstellt, erreicht werden. Innerhalb der klassischen Mechanik ist das erste newtonsche Gesetz den Gleichgewichtsbedingungen gleichzusetzen.

1. Exempel

Die Geschwindigkeit eines Körpers ist null, was bedeutet, dass auf ihn keinerlei Kraft wirkt. Der Körper bleibt bewegungslos. Er befindet sich in Ruhe.

1. newtonsches Gesetz
Massen in Ruhelage

2. Exempel

Ein Gegenstand bewegt sich mit 30 m/s in eine bestimmte Richtung. Sofern keine Kraft auf ihn einwirkt, behält er sowohl seine Richtung als auch die Geschwindigkeit von 30 m/s bei.

erstes Axiom von Newton
Masse mit konstanter Geschwindigkeit

Definition der Trägheit

Jeder Körper ist bestrebt, in seinem aktuellen Bewegungszustand so lange zu verharren, bis Drehmomente oder andere Kräfte von außen auf ihn einwirken. In der Physik* spricht man deshalb auch vom Beharrungsvermögen eines Gegenstandes. Erfolgt eine Bewegung unter dem Einfluss der Trägheit, so wird sie als Trägheitsbewegung bezeichnet.

Ein typisches Beispiel hierfür ist die Erdrotation. Zwar gibt es die Alltagserfahrung, dass dennoch Kräfte erforderlich sind, um eine Bewegung aufrechtzuerhalten. Dieses Phänomen ist allerdings den Reibungskräften geschuldet.

Anmerkung

Das erste newtonsche Gesetz ist ein sogenanntes Axiom. In der Physik sind Axiome nicht das Ergebnis theoretischer Betrachtungen oder mathematischer Berechnungen, sondern festgeschriebene Erfahrungen, die sich in der realen Welt bewährt haben.

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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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