Newtons erstes Bewegungsgesetz

Grundlagen zu Newtons erstem Bewegungsgesetz

Die Menschen haben immer beobachtet, dass ein

sich ein bewegender Körper,

- dies ist ein solcher Körper,

der sich nach rechts bewegt -

von selbst aufhört, sich zu bewegen.

Dies würde bedeuten, dass er, wenn man nichts mit ihm macht,

von allein aufhört, sich zu bewegen.

Er kommt zur Ruhe.

Andererseits, wenn man will, dass der Körper sich immer

weiterbewegt, dann muß man

eine Kraft auf ihn ausüben.

Aus unserer täglichen Erfahrung kennen wir nichts,

das sich für alle Ewigkeit weiterbewegt,

ohne dass jemand darauf einwirkt.

Es scheint, dass alles immer zum Stillstand kommt.

Und genau dies ist der Grund, dass in der gesamten Menschheitsgeschichte,

wahrscheinlich in der Vorgeschichte, sicher aber seit den Griechen,

bis hin zum frühen 15. Jahrhundert,

also seit mindestens 2000 Jahren,

angenommen wurde: "Bewegte Körper haben eine natürliche Tendenz zum Stillstand zu kommen" .

Körper ... haben ... die ... Tendenz ... zum Stillstand zu kommen, oder anzuhalten.

Wenn sie sich weiter bewegen sollen,

muß eine Kraft auf sie ausgeübt werden.

Wie gesagt, dies stimmt vollständig

mit unserer Erfahrung überein,

wir haben es alle immer so erfahren.

Im 15. Jahrhundert traten jedoch diese Herren auf,

und man kann sich darüber wundern, dass es drei Herren sind,

denn es geht um Newtons erstes Bewegungsgesetz.

In der Tat, einer dieser Herren ist

Sir Isaac Newton.

Der hier in der Mitte.

Den beiden anderen kommt jedoch mindestens das gleiche Verdienst zu,

weil sie tatsächlich auch genau

Newtons erstes Bewegungsgesetz beschrieben,

und zwar vor Newton.

Dies ist Galileo Galilei (links),

and dies Rene Descart (rechts).

Sie beschrieben das erste Bewegungsgesetz mit anderen Worten,

und offen gestanden, Newton kommt dafür das Verdienst zu,

weil er es in einen größeren Zusammenhang stellte,

mit anderen Gesetzen und dem Gravitationsgesetz,

und damit die Grundlage für die klassische Mechanik schuf.

Erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts

musste die klassische Mechanik ergänzt werden.

Ihre große Erkenntnis, und sie war sehr ungewöhnlich zu dieser Zeit,

wir sind im 15. Jahrhundert,

ist, dass diese drei Herren sagen,

es ist ja vielleicht ganz anders:

Vielleicht haben Körper die Tendenz, ihre Bewegung beizubehalten, ihre Geschwindigkeit und ihre Richtung.

Und wenn ihre Gewindigkeit 0 ist, behalten sie den Ruhezustand bei,

außer es wirkt eine äußere Kraft auf sie ein.

Das ist eine ganz andere Denkungsweise.

Mehr als 2000 Jahre lang kamen Körper von selbst zur Ruhe,

damit sie sich weiter bewegten, musste eine Kraft auf sie ausgeübt werden.

Diese Herren sagen,

Körper behalten ihren Bewegungszustand für immer bei.

Die einzige Möglichkeit, daran etwas zu ändern,

ist auf Körper einzuwirken, sie zu beschleunigen oder ihre Bewegung zu ändern,

entweder ihre Gewindigkeit oder Bewegungsrichtung.

Dazu muß eine äußere Kraft ausgeübt werden.

Du kannst jetzt sagen:

"Hey, come on Sal, was soll das,

du hast gerade gesagt,

solange Menschen leben,

und auch nach deiner Erfahrung

beobachtet man das hier (rechts oben).

Wie können diese Herren behaupten, dass Körper die Tendenz haben,

sich immer weiter zu bewegen?"

Die große Erkenntnis der Herren war,

gut, vielleicht haben Körper nicht selbst

eine Tendenz zu stoppen, aber durch Wechselwirkungen

mit der Umgebung werden Kräfte ausgeübt,

die die Bewegung beeinflussen.

Wenn du glaubst, dieser Körper wird nicht beeinflusst,

es gibt tatsächlich eine Kraft, die versucht, ihn zu stoppen.

In diesem speziellen Fall hier

ist es die Reibungskraft.

Es ist die Wechselwirkung des Körpers mit der Unterlage.

Wenn du also denkst, der Körper wird nicht beeinflusst,

musst du die Kraft gegen die Bewegung berücksichtigen,

die durch die Reibung entsteht.

Und diese Herren haben das erkannt,

weil sie sagen,

wenn es eine interne Eigenschaft des Körpers wäre,

sollte er unabhängig von der Umgebung,

immer auf ähnliche Weise

zur Ruhe kommen.

Sie sagen aber, wenn du die Oberfläche ein wenig glatter machst,

bewegt sich der Körper immer weiter.

Wenn du die Reibung ganz beseitigst,

wenn du diese Oberfläche vollständig reibungslos gemacht hast,

ganz glatt, würde sich der Körper tatsächlich ohne Ende bewegen.

Sie konnten keine Raketen starten,

und im Weltraum experimentieren,

und deshalb war das ein sehr, sehr unanschauliches Gedankenexperiment.

Du kannst jetzt sagen: "Was hat es damit auf sich,

was passiert, wenn ich eine Kraft ausübe?"

Nach meiner Erfahrung,

wenn ich meinen Fernseher durch den Raum ziehen möchte,

wende ich eine Kraft auf ihn aus.

Diese Herren würden dir sagen,

alles was du tust,

wenn du Geschwindigkeit des Fernsehers konstant hältst,

alles was du tust, ist dieser negativen Kraft entgegenwirken.

Wenn dies der Fernseher ist, der über den Boden gezogen wird,

ist dies die Reibungskraft, die gegen die Bewegungsrichtung

des Fernsehers wirkt,

und die du im wesentlichen ausgleichst, wenn du ziehst.

Wenn du sie ganz genau ausgleichst,

kannst du die Geschwindigkeit konstant halten.

Wenn du beschleunigen willst,

mußt du in Bewegungsrichtung eine größere Kraft ausüben.