Masse (kg) und Gewichtskraft (N) verwechseln, 1 kg hat eine Gewichtskraft von ≈ 10 N
Mechanik, Klasse 6–8
Kräfte, Grundlagen verstehen
Entdecke die Welt der Kräfte: Wie wirken sie, wie werden sie gemessen und wie rechnet man mit Gewichtskraft und Federkraft?
Interaktive Visualisierung
Gewichtskraft
Federkraft
Quiz
Masse (m)5 kg
Federkonstante (D)100 N/m
F_G = m × g
50 N
D = 100 N/m
Federkonstante
x = F / D
50.0 cm
Hookesches Gesetz: F = D × x — Die Federkraft ist proportional zur Dehnung. Im Gleichgewicht: F_F = F_G.
Merksätze
N
Kraft
Kräfte haben Betrag (in Newton) und Richtung. Sie verformen Körper oder ändern ihre Bewegung.
1 N = die Kraft, die 1 kg in 1 s auf 1 m/s beschleunigt.
G
Gewichtskraft
F_G = m × g. Auf der Erde: g ≈ 10 N/kg. Ein Körper mit 5 kg hat F_G = 50 N.
Masse (kg) ≠ Gewichtskraft (N)! Masse ist überall gleich, F_G nicht.
F
Federkraft
F = D × x. D ist die Federkonstante (N/m), x die Dehnung in Metern.
Gilt nur im Hooke'schen Bereich — bis zur Elastizitätsgrenze.
=
Gleichgewicht
Wenn alle Kräfte sich aufheben (Summe = 0), ist ein Körper im Kräftegleichgewicht.
Ein Buch auf dem Tisch: Gewichtskraft ↓ = Normalkraft ↑.
Thema wählen
Schwierigkeit
7 Aufgaben verfügbar
Formeln & Regeln
Gewichtskraft, Federkraft, Kräftegleichgewicht auf einen Blick.
Was ist eine Kraft?
Eine Kraft verändert die Bewegung eines Körpers oder verformt ihn. Kräfte haben Betrag und Richtung (Vektoren). Die Einheit ist Newton (N): 1 N = 1 kg·m/s².
Gewichtskraft
F_G = m × g
- m = Masse in kg
- g = Ortsfaktor: Erde ≈ 10 N/kg, Mond ≈ 1,6 N/kg
- Beispiel: 3 kg × 10 N/kg = 30 N
Federkraft (Hookesches Gesetz)
F = D × x
- D = Federkonstante in N/m (Steifigkeit)
- x = Dehnung/Kompression in Metern
- Gilt nur im elastischen Bereich (Hookesche Grenze)
Kräftegleichgewicht
- Summe aller Kräfte = 0 → Körper in Ruhe oder gleichförmige Bewegung
- Entgegengesetzte Kräfte werden subtrahiert
- Beispiel: 20 N aufwärts − 20 N abwärts = 0 N
Kraftarten
- Kontaktkräfte: nur bei Berührung — Reibungskraft, Normalkraft, Federkraft
- Fernkräfte: ohne Kontakt — Gravitation, Magnetkraft, elektrische Kraft
- Messung: Federwaage (Dynamometer) in Newton
Wissen testen
Kurze Quizfragen zu Kräften, Gewichtskraft und Federkraft.
Welche Formel berechnet die Gewichtskraft?
Ein 2 kg schwerer Stein liegt auf dem Tisch. Die Tischfläche übt eine Normalkraft nach oben aus. Was gilt?
Eine Feder (D = 400 N/m) wird um 5 cm gedehnt. Wie groß ist die Federkraft?
Was ist der Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft?
Womit werden Kräfte in der Physik gemessen?
Klasse 6–85–10 Minutenmit interaktiver Visualisierung und Übungen
Was du hier lernst
Den Kraftbegriff und die Einheit Newton (N) verstehen
Gewichtskraft berechnen: F_G = m × g
Federkraft und das Hookesche Gesetz F = D × x verstehen
Kräfte als Vektoren (Betrag und Richtung) darstellen
Gleichgewicht von Kräften erkennen und berechnen
Zielgruppe
Für wen ist dieses Tool geeignet?
Für Klasse 6 bis 8, ideal wenn Kräfte neu eingeführt werden oder wenn Gewichtskraft, Federkraft und Kraftaddition noch unsicher sind.
Einfach erklärt
Thema einfach erklärt
Eine Kraft beschreibt eine Wechselwirkung, die einen Körper verformt oder seine Bewegung ändert. Die Einheit ist Newton (N). Die Gewichtskraft eines Körpers berechnet sich aus Masse mal Ortsfaktor: F_G = m × g (auf der Erde gilt g ≈ 10 N/kg). Eine Feder erzeugt eine Federkraft proportional zur Dehnung: F = D × x (Hookesches Gesetz). Kräfte sind Vektoren, sie haben Betrag und Richtung. Entgegengesetzte Kräfte heben sich auf (Kräftegleichgewicht).
Typische Fehler
Ortsfaktor g = 10 N/kg auf der Erde vergessen
Bei der Federkraft: D ist die Federkonstante in N/m, nicht die Dehnung
Kräfte können sich gegenseitig aufheben, nicht addieren wenn entgegengesetzt
So gehst du vor
- 1
Kräfte identifizieren: Welche Kräfte wirken auf den Körper?
- 2
Richtungen festlegen (Vorzeichen, Pfeilskizze)
- 3
Formel wählen: F_G = m × g oder F = D × x
- 4
Einsetzen und berechnen
- 5
Kräftegleichgewicht prüfen: Sind alle Kräfte berücksichtigt?
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