ein Zweig der Mechanik, der die Bewegung von Körpern unter dem Einfluss von Kräften untersucht. Im Gegensatz zur Kinematik beantwortet die Dynamik die Frage: Warum bewegt sich ein Körper, d.h., sie untersucht die Ursachen von Bewegungsänderungen – Kräfte, Beschleunigungen, Masse.
Formel für Newtons Erstes Gesetz
Newtons erstes Gesetz besagt: Wirken keine Kräfte auf einen Körper ein, oder ist deren Resultierende null, so behält er seinen Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen geradlinigen Bewegung bei.
Formel für Newtons Zweites Gesetz: Die Körperbeschleunigung ist direkt proportional zur ausgeübten Kraft und umgekehrt proportional zur Masse
Diese Formel beschreibt, wie eine auf einen Körper wirkende Kraft seine Beschleunigung verursacht. Es ist das Grundgesetz der Dynamik.
Formel für Newtons Drittes Gesetz
Wirkt ein Körper auf einen anderen, so wirkt der zweite auf den ersten mit einer Kraft, die dem Betrag nach gleich und der Richtung nach entgegengesetzt ist. Das Gesetz der Wechselwirkung.
Formel für den Impulserhaltungssatz
In einem geschlossenen System bleibt der Gesamtimpuls erhalten: vor und nach der Wechselwirkung. Der Apostroph bedeutet "danach". Dieses Gesetz funktioniert von Atomen bis zu Raumfahrzeugen.
Formel für den Impuls bei Körperwechselwirkung in einem geschlossenen System
Eine über die Zeit wirkende Kraft ändert den Impuls eines Körpers. Dies ist besonders wichtig bei kurzen, aber starken Wechselwirkungen – Aufprall, Schuss, Bremsung.
Formel für den Impuls eines Körpers
Der Impuls ist die Bewegungsgröße eines Körpers, abhängig von seiner Masse und Geschwindigkeit. Je massereicher und schneller ein Objekt, desto größer sein Impuls.
Formel für die Zentripetalkraft
Damit sich ein Körper im Kreis bewegt, ist eine Kraft erforderlich, die ihn zum Zentrum "zieht". Sie nimmt mit Masse und Geschwindigkeit zu und mit zunehmendem Radius ab. Wird zur Beschreibung von Satelliten, Karussells und Kurven auf Straßen verwendet.
Formel für die erste kosmische Geschwindigkeit
Dies ist die Mindestgeschwindigkeit, mit der sich ein Körper ohne Triebwerksschub in einer Umlaufbahn um einen Planeten bewegen kann. Für die Erde beträgt sie etwa 7,9 km/s. Abgeleitet aus der Gleichheit von Zentripetalkraft und Gravitationskraft.
Formel für das Gravitationsgesetz
Die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern hängt von deren Massen und dem Abstand zwischen ihnen ab. Dies ist ein universelles Gesetz, das im gesamten Universum wirkt.
Formel für das Körpergewicht
Das Gewicht ist die Kraft, mit der ein Körper auf eine Unterlage wirkt. Es unterscheidet sich von der Masse: Es hängt von der Schwerkraft ab und wird durch m und die Beschleunigung g bestimmt.
Formel für die Reibungskraft
Die Reibungskraft hängt von den Eigenschaften der Oberflächen (μ) und der Kraft ab, mit der der Körper auf die Oberfläche gedrückt wird (N).
Formel für die elastische Kraft
Hookesches Gesetz: Verformung verursacht eine elastische Kraft, die den Körper in seinen ursprünglichen Zustand zurückführen will. Die Richtung ist entgegengesetzt zur Verschiebung.
Formel für das Kraftmoment
Beschreibt die "Drehwirkung" einer Kraft. Je größer der Hebelarm d, desto leichter lässt sich der Körper mit derselben Kraft drehen.
Formel für die Normalkraft der Unterlage
Auf einer ebenen Fläche ist die Auflagekraft gleich dem Gewicht des Körpers und gleicht die Schwerkraft aus, indem sie nach oben wirkt.
Formel für das Archimedische Prinzip
Die Auftriebskraft eines Fluids ist gleich dem Gewicht des verdrängten Volumens. Sie wirkt nach oben und hilft Körpern, zu schwimmen.
Formel für den hydrostatischen Druck
Der Druck in einem Fluid nimmt mit der Tiefe zu und hängt von der Dichte ρ und der Schwerkraft g ab. Diese Formel ist wichtig für die Berechnung von Auftrieb, Dichtegradienten und Druck auf den Boden von Gefäßen. Sie wird oft in Verbindung mit dem Archimedischen Prinzip verwendet.