Wechselwirkungen action - reaction

Lyria · Gast

Hallo zusammen!

So angestanden in Physik bin ich noch nie, dabei sieht das Thema so einfach aus. Wir haben gerade wieder mit Mechanik angefangen und ich habe einen totalen Knopf in der Leitung.

Was sind Wechselwirkungen? was hat das mit action und reaction zu tun? was ist der unterschied davon und vom Gleichgewicht?

Wir mussten für die Schule ein paar Aufgaben im internet zu lösen versuchen aber ich verstehe sie nicht mal andeutungsweise. Diejenigen zumindest nicht die mit der Wechselwirkung/Gleichgewicht etc zu tun haben.

http://www.physik.uni-muenchen.de/leifiphysik/leifitest/quiz/sq11_02.htm
da sind die Aufgaben die mich in den Wahnsinn treiben. Einige kann ich nachvollziehen (solange ich sie im alltag wieder finde), aber sobald sie mit den verschiedenen Kräfte wörtern kommen, bin ich am Ende. Präzisie informationen habe ich auch mit googlen nicht gefunden.

Ich wäre seehr, wirklich seeeeehhhr dankbar wenn mir jemand auf die sprünge helfen könnte!!

viele Dank!

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Ich versuche das mal, obwohl ich mit dem actio-reactio Schei... eigentlich auch nie so richtig glücklich war.
Also erstmal Kräftegleichgewicht:
Stell' Dir vor Du hälst eine Tasche in der Hand. Die Tasche erfährt eine Kraft durch die Anziehung der Erde (Gewichtskraft) nach unten aber auch eine Kraft von Deiner Hand nach oben. Wenn sie nicht runterfällt oder Du sie nach oben schmeißt, bleibt sie auf einer Höhe. Das bedeutet aber, dass die beiden Kräfte sich gegenseitig aufheben müssen. Wie können die so was tun?!? Naja, Du weißt vielleicht, dass Kräfte ja so Vektoren sind, also mit einem bestimmten Betrag und einer Richtung. Wahrscheinlich weißt Du auch, dass man Vektoren addieren kann, indem man die Pfeile hintereinander setzt und dann zu einem anderen Pfeil kommt, der dann wieder einen anderen Vektor beschreibt. Wenn mehrere Kräfte (Gewichtskraft und "Halte-"Kraft Deiner Hand) an einen Körper (die Tasche) angreifen, dann kann man die zu einer resultierenden Kraft addieren, indem man die Pfeile der Vektoren der Einzelkräfte hintereinander setzt und dann einen neuen Pfeil rausbekommt, weil man so eben Vektoren addiert. Wenn Diese resultierende Kraft aber =0 ist, dann herrscht Kräftegleichgewicht. In dem Fall mit der Tasche also: Die Gewichtskraft zeigt nach unten Du ziehst die Tasche aber nach oben, Wenn beide Kräfte vom Betrag (Länge des Pfeils) her gleich sind, aber genau in die entgegengesetzte Richtung zeigen, bekommst Du als Gesamtkraft oder resultierende Kraft null raus (Du mußt die Kräfte in diesem Fall vom Betrag her ja voneinander abziehen, weil die in die entgegengesetzte Richtung zeigen) und Du hast Kräftegleichgewicht.
Wie Du vielleicht schon gelernt hast, oder vielleicht auch noch lernen wirst, folgt aus einer Kraft, die an einen Körper angreift eine Beschleunigung des Körpers. Dabei muß man aber die resultierende Kraft nehmen, also die Summe aller angreifenden Kräfte. Wenn die null ist, wird der Körper aber nicht beschleunigt und bleibt dann bei konstanter Geschwindigkeit (in Deinem Fall mit der Tasche ist die auch null und bleibt dann auch null). Das nennt man dan "gleichförmige Bewegung", zumindest in der Schule...

actio=reactio:
Wieder die Tasche: Du ziehst am Griff der Tasche, aber die Tasche zieht auch an Deiner Hand. Die Kräfte sind actio und reactio, wobei man nicht unbedingt sagen kann, was actio und was reactio ist.
Anderes Bsp.: Du stehst mit Deiner besten Freundin auf der Straße und Ihr habt ein Seil dabei. Du nimmst das eine Ende sie das andere und beide ziehen an ihrem Ende...
Aber: actio und reactio sind zwar immer gleich, aber es muß deshalb kein Kräfteglw. sein. Einmal schon alleine deshalb, weil bei einem Kräftegleichgewicht die Kräfte addiert werden, die an den _selben_ Körper angreifen und bei actio<->reactio die Kraft gemeint ist, die einmal vom einen Körper auf den anderen ausgeübt wird (actio) und umgekehrt vom anderen auf den einen (reactio). Es können noch andere Kräfte auftreten, oder aber auch nicht, so dass die beiden Körper aufeinander zu beschleunigt werden würden. Fallender Apfel ist da ein Bsp.: Er wird von der Erde angezogen (actio) er selber zieht aber auch die Erde an (reactio). Die Erde merkt davon nicht viel, weil sie so schwer ist, der Apfel aber schon. Erde und Mond oder Sonne und Erde wären noch Bsp. wobei hier dann noch die (fast) Kreisbewegung des Mondes (der Erde) um die Erde (um die Sonne) dazu kommt, die wieder eine Zentrifugalkraft bewirkt. Aber das ist wieder ein anderes Kapitel.

Wechselwirkungen:
Kurz gesagt: Wenn ein Körper auf einen anderen eine Kraft ausübt ist das eine Wechselwirkung, weil dann wegen actio=reactio der andere Körper auch eine Kraft auf den ersten ausüben muß. Eigentlich ist das mit Wechselwirkung noch viel allgemeiner, weil es nicht unbedingt nur Kräfte betrifft, aber das mußt Du wirklich nicht wissen (bis jetzt...)

Hubs... Hoffe mal, dass Dir mein langer Sermon auch was hilft! Wenn nicht, laß' Dich bitte nicht noch durch den Text von mir verwirren! Vielleicht kann's jemand anderes ja besser erklären.

Gruß
Marco.

Lyria · Gast

Dein Text hat mir wirklich geholfen, ich glaube ich hatte das mit dem Gleichgewicht und der Wechselwirkung genau den andernwegherum im Kopf gehabt.
Noch eine Frage; es spiel keine rolle welches Kraft action und welche kraft reaction ist bei der Wechselwirkung?

grüsse
LyriaEL

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Ich fand das Thema mit Actio = Reactio auch immer als philosophisch.
Letztlich müssen die Krafte auf einen sich nicht bewegenden Gegenstand immer null sein.

Edit: Naja, das folgende hat ohnehin schon @as_string gesagt... aber löschen tu ichs nun auch nicht

Wenn ich an einem Seil Ziehe das in der Wand verankert ist so habe ich auf meiner Seite eine Zugkraft.

Auf der anderen Seite an der Wand muss es eine dazu entgegengesetzt gerichte Kraft geben, da ja die Summe der Kräfte Null sein muss - ansonsten würde sich das Seil ja beschleunigen.

Genauso zB ein Tisch der am Boden steht. Nach unten Gewichtskraft, nach oben drückt die Reaktionskraft -> Summe Null. In der Mechanik haben diese Reaktionskräfte einen eigenen Namen, den ich leider vergessen habe. Ich glaube aber es sind die sog. Zwangskräfte.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Ja, Zwangskräfte klingt für mich auch irgendwie bekannt...
Aber ich glaube, das mit actio=reactio gilt sogar, wenn die Kräfte erstmal nicht im Gleichgewicht sind: Als Gegenkraft kann man dann die "Trägheitskraft" des beschleunigten Körpers auffassen. So kann man dann auch sagen, dass Zentrifugal- und Zentripedalkraft auch ein "actio-/reactio-Paar" bilden.
Aber so genau weiß ich das auch nicht mehr... Vielleicht ist das auch Quatsch was ich da geschrieben habe. Aber hier wird auch deutlich, was ich damit meine, dass das eine meines Erachtens eher sinnlose Überlegung ist. Mag zwar für Newtons Theorie irgendwie schon zentral sein. Ich glaube er hat daraus einige wichtige Schlußfolgerungen schon gezogen. Aber daß man damit immer wieder Schüler quälen muß halte ich irgendwie nicht für besonders sinnvoll!

Gruß
Marco