Technische Physik I - The Faculty of Computer Science and ...

Seite 30 Technische Physik 2. September 2005
Alle Größen �, � und � hängen somit genauso miteinander zusammen, wie die Größen der
linearen Bewegung s, v und a. Alle Gleichungen der eindimensionalen Kinematik können wir
auf die Drehbewegung übertragen, indem wir s � �, v � � und a � � ersetzen.
Beispiel: gleichmäßig beschleunigte Drehbewegung
2.2 Dynamik
Die bisher betrachtete Kinematik beschrieb verschiedene Bewegungszustände ohne danach zu
fragen, wie diese Zustände entstanden sind. Die jetzt zu betrachtende Dynamik beschäftigt
sich dagegen mit den Ursachen der Bewegung. Schon von Aristoteles wurde die erste
Ursachenforschung betrieben. Er formulierte als Bewegungsgesetz:
Alles, was sich bewegt, bewegt sich entweder von Natur aus (fallender Stein) oder durch eine
äußere Kraft (Wagen) oder vermöge seines freien Willens (Mensch).
Hiervon wird der Kerngedanke, dass eine Bewegung nur durch eine äußere Kraft in Gang
gesetzt und aufrecht erhalten werden kann, bis heute immer noch von vielen Menschen auf
Grund der persönlichen Erfahrungen als richtig angesehen.
Schon im 17. Jahrhundert (und zuvor auch schon von Galilei) wurde allerding von Isaac
Newton eine ganz andere Sichtweise entwickelt und in den drei Newtonschen Axiomen
festgehalten. Diese Axiome beschreiben die klassische, makroskopische Welt exakt, versagen
jedoch in Bereichen der Quantenphysik sowie bei Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit.
2.2.1 Die Newtonschen Bewegungsgesetze
1. Newtonsches Axiom (Trägheitsgesetz)
Ein Körper bleibt solange im Zustand der Ruhe oder gleichförmig geradlinigen
Bewegung, wie keine Kräfte auf ihn einwirken.
Mathematisch:
(2.34)