Normalkraft

Aus SystemPhysik
Wechseln zu: Navigation, Suche

Steht ein Körper über eine ebene Fläche mit einem zweiten in Kontakt, kann die Stärke des durch die Berührfläche tretenden Impulsstromes, die Kraft bezüglich des einen oder des andern Körpers, in zwei Teile zerlegt werden. Die normal zur Ebene stehende Komponenten nennt man Normalkraft. Die parallel zur Ebene gerichtete Komponente bezeichnet man - falls sich die Körper nicht gegeneinander bewegen - als Haftreibungskraft oder, falls sich die beiden Körper gegeneinander bewegen, als Gleitreibungskraft. Die Normalkraft ist demnach nur eine definierende Bezeichnung für die Normalkomponente einer Wechselwirkung zwichen zwei Körpern.

Häufig handelt es sich beim zweiten Körper um die nicht weiter zu untersuchende Unterlage (horizontale oder schiefe Ebene). Dann zeigt die Normalkraft von der Unterlage weg auf den zu untersuchenden Körper. Im einfachsten Fall, dem auf einer schiefen Ebene ruhenden oder gleitenden Klotz, kompensiert die Normalkraft gerade die Normalkomponente der Gewichtskraft. Normalkraft und Normalkomponente der Gewichtskraft sind dann betragsmässig gleich gross.

In vielen Schulbüchern und wahrscheinlich auch in vielen Schulstuben wird nun die Normalkomponente der Gewichtskraft als Normalkraft bezeichnet. Dieses Beispiel zeigt, wie unsinnig und falsch Mechanik an unseren Schulen unterrichtet wird. Statt den jungen Leuten den Unterschied zwischen einer Volumenkraft, einer Impulsquelle, und einer Oberflächenkraft, einer Impulsstromstärke bezüglich eines Körpers, zu erläutern, werden die beiden Einflugssgrössen sogar verwechselt. Dabei kennt die technische Mechanik schon seit mehr als hundert Jahren mit dem Schnittprinzip ein sichers Verfahren, um die Kräfte, die auf einen Körper einwirken, sauber einzuzeichen.

Zeitgemässer und umfassender als die im 19. Jahrhundert entwickelte technische Mechanik ist der Zugang über die Physik der dynamischen Systeme. Dieser umfassende und auch mit der Physik des 20. Jahrhunderts veträgliche Zugang zu den Grundgesetzen der Natur liefert mit ihrem klaren Aufbau (Bilanz, Rolle der Energie und konstitutive Gesetze) auch für die Mechanik eine saubere Basis.