Unterschied zwischen Kraft und Geschwindigkeit

Kraft und Geschwindigkeit sind zwei verwandte, aber unterschiedliche Konzepte in der grundlegenden Physik. Ihre Beziehung ist eines der ersten Dinge, die Physikstudenten im Rahmen ihres Studiums der Newtonschen Bewegungsgesetze kennen. Obwohl die Geschwindigkeit in den Newtonschen Gesetzen nicht speziell auftaucht, tut dies die Beschleunigung, und die Beschleunigung ist ein Maß für eine Geschwindigkeitsänderung.

In der Physik ist eine Kraft etwas, das auf ein Objekt einwirkt, indem es es drückt oder zieht. Wenn die Kraft stark genug ist, ändert sie die Position oder Form des Objekts. Kräfte wie Reibung, Luftwiderstand und einfacher Körperkontakt berühren das Objekt direkt, während Kräfte wie Schwerkraft, Magnetismus und Elektrostatik aus der Ferne auf das Objekt einwirken. Kraft ist eine Vektorgröße, d. h. Sie können sowohl ihre Stärke als auch ihre Richtung messen. Die Formel, um das Maß einer Kraft zu bestimmen, lautet Kraft = Masse mal Beschleunigung, geschrieben als f = ma.

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Wenn sich ein Objekt bewegt, kann man seine Geschwindigkeit messen, indem man seine Geschwindigkeit ermittelt, dh die Geschwindigkeit, mit der es seine Position ändert. Wie die Kraft ist die Geschwindigkeit eine Vektorgröße, also beinhaltet sie die Richtung. Um die durchschnittliche Geschwindigkeit eines Objekts zu ermitteln, dividieren Sie die Positionsänderung durch die Zeit, die die Bewegung dauerte, und geben Sie seine Richtung an. Wenn ein Auto beispielsweise nach Norden fährt und in einer Stunde 48 km zurücklegt, beträgt seine Geschwindigkeit 50 km/h nach Norden.

Kraft und Geschwindigkeit sind miteinander verbundene Konzepte – das eine wirkt auf das andere ein. Kraft ist ein Maß für Macht. Es lässt Dinge geschehen. Geschwindigkeit hingegen ist eine Eigenschaft, die ein Objekt besitzt. Wenden Sie Kraft auf ein Objekt an, und seine Geschwindigkeit ändert sich. Dies funktioniert nicht umgekehrt – Sie können einem Objekt keine Geschwindigkeit zuweisen und seine Kraft ändern. Geschwindigkeit wirkt nicht auf ein Objekt. Eine Kraft drückt oder zieht an einem Objekt, aber Geschwindigkeit ist einfach etwas, das ein Objekt hat.

Jedes Objekt hat zu jedem Zeitpunkt Geschwindigkeit. Wenn sich das Objekt nicht bewegt, ist seine Geschwindigkeit Null. Nach Newtons erstem Bewegungsgesetz ändert sich seine Geschwindigkeit nicht, wenn keine Kraft auf ein Objekt einwirkt. Jede Änderung der Geschwindigkeit eines Objekts wird Beschleunigung genannt, die das "a" in f = ma ist. Wenn sich das Objekt nicht im Vakuum bewegt, wirken immer Kräfte auf es ein, und alle diese Kräfte zusammengenommen werden als Nettokraft bezeichnet. Die Nettokraft wirkt auf ein Objekt, um seine Geschwindigkeit zu ändern und eine Beschleunigung zu verursachen.