In der Physik geht es um Aktion und sie beschreibt die Bewegung eines Schwimmers im Schwimmbad und die Kräfte, die einen Ball zum Drehen bringen. Kräfte treten in vielen Formen auf, wie zum Beispiel die unsichtbare Anziehungskraft der Schwerkraft, der Druck des Windes oder die Kraft der Armmuskulatur. Einige einfache Gesetze, die erstmals im 17. Jahrhundert entdeckt wurden, beschreiben, wie Kräfte auf fast alles einwirken, was sich bewegt.
Kräfte um dich herum
Kräfte mögen unsichtbar sein, aber Sie können ihre Ergebnisse jeden Tag sehen. Kräfte wirken gerade auf Sie ein, einschließlich der Schwerkraft, die Sie an Ihrem Stuhl festhält. Wenn Sie Achterbahn fahren, werden Ihre Gefühle durch eine Kraft verursacht, die Ihren Bauch nach oben hebt, wenn Sie bergab fahren. Bei einer Richtungsänderung wird Ihr Bauch nach unten gezogen. Die unsichtbaren Kräfte lassen dich kichern und schreien.
Schwerkraft – hier, dort, überall
Die Schwerkraft ist eine Kraft, die dich nach unten zieht, in Richtung Boden. Ohne diese Kraft würdest du in der Luft herumschweben. Es ist eine Anziehungskraft zwischen Objekten wie Ihnen und der Erde. Die Schwerkraft auf dem Mond ist geringer als die der Erde, weil der Mond kleiner ist. Dies erklärt, warum es schwierig ist, auf dem Mond zu gehen. Sie können Astronauten sehen, die auf der Oberfläche hüpfen, wenn sie den Mond besuchen. Schwerkraft verleiht Gegenständen Gewicht; weil der Mond weniger hat, würdest du auf dem Mond weniger wiegen.
Objekte in Bewegung
Objekte widerstehen, ihren Bewegungszustand zu ändern. Diejenigen, die stillstehen, wollen still bleiben, und diejenigen, die sich bewegen, wollen in Bewegung bleiben. Nur eine Kraft kann ein bewegungsloses Objekt bewegen oder ein sich bewegendes Objekt beschleunigen, verlangsamen oder die Richtung ändern. Einige Bewegungen erfolgen geradlinig, andere Bewegungen sind kreisförmig. Wenn Sie einen Ball werfen, wirken Kräfte in verschiedenen Winkeln auf den Ball. Der Trick besteht darin, einen Ball geradeaus zu machen und dann im letzten Moment die Richtung zu ändern und in den Torpfosten zu gehen oder den Gegner zu täuschen, damit er den Schuss verfehlt.
Newtons drei Gesetze
Der Physiker Isaac Newton, der zwischen 1642 und 1727 lebte, sagte, drei Regeln könnten beschreiben, wie Kräfte Dinge bewegen. Die erste Regel besagt, wenn keine Kraft zur Verfügung steht, um die Geschwindigkeit eines Objekts zu ändern, bewegt es sich mit derselben Geschwindigkeit weiter. Dies gilt auch für bewegungslose Objekte, deren „Geschwindigkeit“ jedoch null ist. Es mag schwer vorstellbar sein, dass sich ein Objekt ewig bewegt, aber wenn Sie einen Ball sehen, der bis zum Anschlag auf dem Boden rollt, verlangsamen ihn kleine Kräfte wie Reibung und Luftwiderstand. Nach der zweiten Regel beschleunigen Kräfte die Dinge und das passiert beim Fahrradfahren – wenn Sie schneller fahren möchten, treten Sie stärker in die Pedale. Newtons dritte Regel besagt, dass Kräfte immer paarweise auftreten und wenn Sie in eine Richtung drücken, gibt es eine andere Kraft, die zurückdrängt. Zum Beispiel drückt Ihr Gewicht auf den Boden, auf dem Sie stehen. Gleichzeitig drückt der Boden genauso stark nach oben; die Kräfte bleiben im Gleichgewicht. Wenn der Boden sich nicht zurückdrücken könnte, würdest du durch ihn krachen.