Kraftrechner

Kraft, Masse oder Beschleunigung mit dem zweiten Newtonschen Gesetz berechnen (F=ma)

Was ist das und wie funktioniert es?

Kraft ist die fundamentale Wechselwirkung, die Objekte zur Beschleunigung bringt, beschrieben durch Newtons Zweites Bewegungsgesetz: F = ma. In SI-Einheiten ist 1 Newton (N) die Kraft, die benötigt wird, um eine Masse von 1 kg mit 1 m/s² zu beschleunigen.

Dieser Rechner löst Newtons Zweites Gesetz für beliebige Unbekannte: Kraft, Masse oder Beschleunigung. Er berechnet auch Gewicht aus Masse (g = 9,80665 m/s²) und rechnet zwischen Krafteinheiten um.

Anwendungsfälle

• Fahrzeugbremsung: Ein 1500-kg-Auto bremst von 100 km/h auf 0 in 4 Sekunden. Netto-Bremskraft = 1500 × 6,94 = 10.417 N ≈ 10,4 kN.
• Aufzugsdesign: Aufzugskabine 800 kg + maximale Last 600 kg = 1400 kg gesamt. Bei 1,5 m/s² Aufwärtsbeschleunigung: erforderliche Seilspannung = 1400 × (9,81 + 1,5) = 15.834 N.
• Strukturbelastung: Ein Betonbalken mit 5000 kg Last — Gewichtskraft = 5000 × 9,81 = 49.050 N = 49,05 kN.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Masse und Gewicht?

Masse ist die Menge an Materie in einem Objekt — ändert sich nicht je nach Ort. Gewicht ist die Gravitationskraft: W = mg. Auf der Erde g ≈ 9,81 m/s², auf dem Mond g ≈ 1,62 m/s².

Welche Krafteinheiten gibt es?

Newton (N): SI-Einheit. Kilonewton (kN): 1000 N. Pound-force (lbf): ≈ 4,448 N. Kilogramm-Kraft (kgf): 9,80665 N. Dyn: CGS-Einheit, 10⁻⁵ N.

Was ist der Unterschied zwischen statischer und kinetischer Reibung?

Statische Reibung verhindert, dass ein ruhendes Objekt zu gleiten beginnt: Fs ≤ μs × N. Kinetische Reibung wirkt auf ein bewegtes Objekt: Fk = μk × N. Statischer Reibungskoeffizient immer größer als kinetischer: μs > μk.

Was ist die resultierende Kraft?

Resultierende Kraft ist die Vektorsumme aller auf ein Objekt wirkenden Kräfte. Newtons Zweites Gesetz gilt für die resultierende Kraft: a = Fnet/m. Bei Fnet = 0 ist die Beschleunigung 0.

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