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1. Masse und die Kraft um ein Objekt zu bewegen
2. Schwerkraft und Gewicht (Gravitation)
3. Rotation und die Kraft der Drehimpulserhaltung
4. Die Kraft der Anziehung und Abstossung: Dipole und Magnetismus
Überall im Kosmos bedarf es einer Kraft, um den Bewegungszustand eines Objekts zu verändern.
Man spricht in der Physik vom Zusammenhang von der Masse und der Trägheit eines Objekts.
Auch bei völliger Schwerelosigkeit (gravitative Wirkung = 0) bedarf es einer Kraft, um die Masse eines Körpers in Bewegung zu versetzen: der Astronaut stösst sich mit Muskelkraft ab.
Newtons Feststellungen haben sich bewährt:
Aus der Tatsache, dass Kraft und Masse einander auch im schwerelosen Raum entsprechen, muss auf eine Wechselwirkung zwischen Raum und atomarer Materie geschlossen werden. Die Erklärung auf Teilchenebene folgt in einem späteren Kapitel.
An Orten mit Schwerkraft (z.B. auf Planeten) haben Objekte ein Gewicht. Je nach Schwerkraft (je nach Masse und Grösse eines Planeten oder anderen Himmelskörpers) unterscheidet sich beim selben Körper dessen Gewicht, nicht aber seine Masse.
Das Gewicht eines Menschen ist auf dem Mond ca. 1/6 im Vergleich zu seinem Gewicht auf der Erde.
Die Masse des Körpers bleibt unverändert.
Der Unterschied zwischen Gewicht und Masse kann auch auf der Erde festgestellt werden. Man bewegt den selben Gegenstand zuerst horizontal (Masse) und danach vertikal, entgegen der Schwerkraft (Gewicht).
Auf der Erde ist die Masse im Vergleich mit dem Gewicht sehr gering: es bedarf nur sehr wenig Kraft um eine Tür zu öffnen oder um den eigenen Körper von einer Wand wegzustossen. Die selbe Bewegung in senkrechter Richtung, das Öffnen einer Falltür oder eine Liegestütze, bedürfen eines ungleich grösseren Kraftaufwands.
Die Rotationskraft bzw. Drehimpulserhaltung ist im normalen Alltag selten sichtbare oder bewusst spürbar. Daher wirken gewisse Aspekte von ihr sehr befremdlich.
Die Kraft der Drehimpulserhaltung ist u.a. deutlich stärker als die Schwerkraft und hält ihr mit Leichtigkeit entgegen.
Diese Kraft wird u.a. zur treibstofffreien Stabilisierung und Ausrichtung von Satelliten und Raumstationen benutzt. Solarzellen liefern die für die Ausrichtung benötigte elektrische Energie.
Auch die Tatsache, dass im luftleeren Raum die Rotationskraft eine Wirkung zeigt, spricht für eine Wechselwirkung zwischen Raum und atomarer Materie.
Ein Dipol ist eine Teilchenkomposition (ein Objekt) mit zwei Polen entgegengesetzter Ladung.
In ihrer Gesamtheit sind solche Objekte in der Regel neutral geladen. Falls die Ladung nicht neutral ist (z.B. bei Ionen, Ionisation), entsteht bei erstbester Möglichkeit eine Neutralisierung der Ladung mittels Anziehung (z.B. Rekombination).
Auch Magnete sind Dipole: Objekte mit zwei Enden unterschiedlicher Ladung.
Die einzelnen Teilchen (Atomkerne und Elektronen) innerhalb der Magnete sind fix ausgerichtet:
Magnete bewirken über Distanz auf Teilchen und Objekte eine Anziehung (Magnetfeld).
Unter dem Papier befindet sich ein Magnet. Nahe Eisenspäne werden von den Polen angezogen. Entfernte Eisenspäne richten sich an den Polen aus. Auch die Späne sind nun magnetisiert, ziehen sich gegenseitig an, überwinden den Reibungswiderstand auf ihrer Unterfläche und vereinen sich auf Linien.
Durch innere Prozesse erzeugt die Erde ein Magnetfeld, dessen messbare Wirkung über die Atmosphäre hinaus in den luftleeren Raum hineinreicht.
Raum hat demnach zusätzlich die Eigenschaft für die Mitwirkung bei der Entstehung von Magnetfeldern (als auch die Eigenschaft für die Weiterleitung von Lichtwellen, mehr dazu ab Kapitel D).
Wie die Kraft der Drehimpulserhaltung ist auch die Magnetkraft deutlich stärker als Gravitation und hält dieser mit Leichtigkeit entgegen.
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