Trägheit
Ein Körper behält Ruhe oder gleichförmige Bewegung bei, solange keine resultierende Kraft seinen Zustand ändert.
ΣF = 0
Warum Dinge ruhen,
beschleunigen und reagieren.
Elektrische Geräte erzeugen Bewegung, Wärme, Licht oder Schall. Die newtonschen Gesetze erklären den mechanischen Teil dieser Energiekette.
Aktionsprinzip
Eine resultierende Kraft bewirkt Beschleunigung. Mehr Kraft beschleunigt stärker; mehr Masse schwächer.
F = m × a
Wechselwirkung
Kräfte treten paarweise auf: Übt A eine Kraft auf B aus, wirkt eine gleich große Gegenkraft von B auf A.
FAB = −FBA
F = m × a, daher a = F ÷ m. Das Modell ignoriert Reibung und Luftwiderstand.
BESCHLEUNIGUNG
Masse
Die Brücke zur Elektrotechnik
Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in Drehbewegung. Ein Relais bewegt einen Anker. Ein Lautsprecher versetzt eine Membran in Schwingung. Bei allen drei Beispielen entstehen Kräfte und Beschleunigungen.
Arbeit, Energie und Leistung
Mechanische Arbeit ist Kraft entlang eines Weges. Energie beschreibt die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Leistung sagt, wie schnell Energie umgesetzt wird – genau wie die elektrische Leistung in Watt.