Kräfte in unserer Umgebung

Eine Kraft ist ein Drücken oder Ziehen an einem Objekt. Sie hat eine Größe, gemessen in Newton ($N$), und eine Richtung. Deshalb zeichnen wir sie als Pfeil: Der Pfeil beginnt am Objekt, zeigt in die Richtung, in die die Kraft wirkt, und ist bei einer größeren Kraft länger.

Ein als Pfeil dargestellter Schub: Er zeigt in die Richtung, in die die Kraft wirkt, und ein längerer Pfeil bedeutet eine größere Kraft.

Gewichtskraft $W = mg$: Die Schwerkraft zieht jeden Gegenstand gerade nach unten, zur Erde hin. Ein Gegenstand mit der Masse $m$ hat die Gewichtskraft $W = mg$, wobei $g = 9.8\ \mathrm{N/kg}$ gilt: Jedes Kilogramm hat eine Gewichtskraft von $9.8\ \mathrm{N}$. Ein Buch mit einer Masse von $2\ \mathrm{kg}$ hat die Gewichtskraft $W = 2 \cdot 9.8 = 19.6\ \mathrm{N}$.

Normalkraft $N$: Eine Oberfläche übt eine Gegenkraft auf einen Gegenstand aus, der auf ihr ruht. Die Kraft wirkt senkrecht zur Oberfläche, daher die Bezeichnung „normal“ in diesem Zusammenhang. Ein Tisch drückt ein Buch gerade nach oben.

Ein Buch ruht auf einem Tisch: Die Gewichtskraft mg zieht nach unten, der Tisch drückt mit N nach oben.

Um die Kräfte auf einen Gegenstand darzustellen, zeichne ihn mit einem Pfeil pro Kraft, wobei jeder Pfeil am Gegenstand beginnt. Auf ein Buch auf einem Tisch wirken zwei Kräfte: seine Gewichtskraft nach unten und die Normalkraft nach oben. Im Ruhezustand sind die beiden Pfeile gleich lang: Der Tisch drückt genauso stark nach oben, wie die Schwerkraft nach unten zieht.