Kraft

Physikalische Größe
NameKraft
Formelzeichen,
Größen- und
Einheitensystem
EinheitDimension
SIN = kg·m·s−2M·L·T−2
cgsdyn = g·cm·s−2M·L·T−2

Kraft ist ein grundlegender Begriff in der Physik. In der klassischen Physik versteht man darunter eine Einwirkung, die einen Körper verformen und/oder beschleunigen kann. Kräfte sind zum Beispiel erforderlich, um Arbeit zu verrichten, wobei sich die Energie eines Körpers oder eines physikalischen Systems ändert. Die Kraft ist eine gerichtete physikalische Größe, die durch einen Vektor dargestellt werden kann. Für zwei Kräfte, die am gleichen Punkt angreifen, gilt: sie sind im Gleichgewicht und heben sich auf, wenn sie entgegengesetzt und gleich groß sind. Allgemein gilt, dass sie zu einer resultierenden Kraft zusammengefasst werden können, die nach dem Kräfteparallelogramm gebildet wird. Kräfte haben verschiedene Ursachen oder Wirkungen und werden teilweise nach ihnen benannt, etwa die Reibungskraft, die Fliehkraft und die Gewichtskraft. Manche Arten von Kräften wurden auch nach Personen benannt, die wesentlich an ihrer Erforschung mitgewirkt haben, wie die Coulombkraft oder die Lorentzkraft.

Die SI-Einheit für Kraft ist das Newton. Das Formelzeichen der Kraft ist meist (von lat. fortitudo oder engl. force)[1] oder seltener nach dem deutschen Wortanfang.

Der physikalische Kraftbegriff geht wesentlich auf Isaac Newton zurück, der im 17. Jahrhundert in den drei newtonschen Gesetzen die Grundlagen der klassischen Mechanik schuf. Dabei definierte er die Kraft als zeitliche Änderung des Impulses[2] und identifizierte sie als Ursache für jede Veränderung des Bewegungszustandes eines Körpers. Außerdem erkannte er, dass jeder Körper, der auf einen anderen eine Kraft ausübt, von diesem eine entgegen gerichtete, gleich große Reaktionskraft erfährt.

In der Quantenphysik wird der Begriff Kraft auch in einem übertragenen Sinn verwendet, gleichbedeutend mit dem Begriff Wechselwirkung und losgelöst von der Darstellung durch einen mechanischen Kraftvektor. Es gibt vier „fundamentale Wechselwirkungen“, die auch als Grundkräfte der Physik bezeichnet werden. Sie bilden die Ursache nicht nur aller bekannten Erscheinungsformen der Kräfte, sondern auch aller in der Physik bekannten Prozesse. Eine der vier Grundkräfte, die Gravitation, wird in der allgemeinen Relativitätstheorie durch die Krümmung der Raumzeit beschrieben. Die drei anderen Grundkräfte werden im Standardmodell der Teilchenphysik durch den Austausch von Eichbosonen erklärt, die häufig auch als „Kraftteilchen“ bezeichnet werden.

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