Was ist der Unterschied zwischen Masse und Gewicht?

Masse ist die Menge der Materie in einem Objekt (gemessen in kg) — sie ist unabhängig vom Ort konstant. Das Gewicht ist die Gravitationskraft, die auf diese Masse wirkt: W = mg, wobei g = 9,81 m/s² auf der Erdoberfläche. Auf dem Mond (g ≈ 1,62 m/s²) beträgt das Gewicht nur etwa 1/6 des Erdgewichts, aber die Masse bleibt gleich.

Was sind die SI-Einheiten für Kraft?

Die SI-Einheit der Kraft ist das Newton (N), definiert als 1 N = 1 kg·m/s². Benannt nach Isaac Newton, ist ein Newton die Kraft, die erforderlich ist, um eine Masse von 1 kg mit 1 m/s² zu beschleunigen. Andere Einheiten sind kN (1000 N), Dyn (10⁻⁵ N), lbf (4,44822 N) und kgf (9,80665 N).

Was bedeutet 1 g Beschleunigung?

1 g = 9,80665 m/s² — die Standard-Erdbeschleunigung. Kampfpiloten erleben in engen Kurven bis zu 9g; Astronauten während des Starts etwa 3g. Dieser Rechner akzeptiert g als Beschleunigungseinheit neben m/s² und ft/s².

Newtons Zweites Gesetz Rechner (F = ma)

Lösen Sie F = ma für Kraft, Masse oder Beschleunigung. Unterstützt N, kN, lbf, kg, lb, m/s², ft/s² und g-Einheiten mit vollständiger Umrechnung.

Berechnen:

Vorlagen:

Kraft (F)

Masse (m)

Beschleunigung (a)

Füllen Sie zwei bekannte Werte aus — der dritte wird berechnet.

Die Drei Newtonschen Gesetze

Trägheitsprinzip

Ein Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen geradlinigen Translation, sofern er nicht durch einwirkende Kräfte zur Änderung seines Zustands gezwungen wird.

Aktionsprinzip — F = ma

Die Änderung der Bewegung ist der Einwirkung der bewegenden Kraft proportional und geschieht nach der Richtung derjenigen geraden Linie, nach welcher jene Kraft wirkt.

Reaktionsprinzip

Kräfte treten immer paarweise auf. Übt ein Körper A auf einen anderen Körper B eine Kraft aus (Actio), so wirkt eine gleich große, aber entgegen gerichtete Kraft von Körper B auf Körper A (Reactio).

Verständnis von F = ma

Nach Kraft lösen

F = m × a

Masse und Beschleunigung gegeben.

Nach Masse lösen

m = F / a

Kraft und Beschleunigung gegeben.

Nach Beschleunigung lösen

a = F / m

Kraft und Masse gegeben.

Isaac Newton veröffentlichte das zweite Gesetz 1687 in Principia Mathematica. Es besagt, dass Beschleunigung und Kraft direkt proportional sind, während Masse und Beschleunigung umgekehrt proportional sind. Die SI-Einheit der Kraft, das Newton (N), ist definiert als die Kraft, die einer Masse von 1 kg eine Beschleunigung von 1 m/s² verleiht.

Kraft vs. Gewicht — Der Hauptunterschied

Masse ist die Menge der Materie in einem Objekt (kg) — sie ändert sich nie. Gewicht ist die Gravitationskraft, die auf diese Masse wirkt: W = mg. Auf der Erde ist g = 9,80665 m/s², auf dem Mond g ≈ 1,62 m/s², und im tiefen Weltraum g ≈ 0.

Objekt	Masse (kg)	Gewicht (Erde, N)	Gewicht (Mond, N)
Apfel	0,1	0,98	0,16
Person (70 kg)	70	686,5	113,4
Auto (1500 kg)	1.500	14.710	2.430
Elefant (5000 kg)	5.000	49.033	8.100

Berechnungsbeispiele

Beispiel 1 — Box schieben

m = 10 kg, a = 2 m/s²

F = 10 × 2

F = 20 N

Beispiel 2 — Auto 0–100 km/h in 8s

m = 1500 kg, a = 27,78/8 = 3,47 m/s²

F = 1500 × 3,47

F = 5.208 N ≈ 5,2 kN

Beispiel 3 — Masse finden

F = 1000 N, a = 5 m/s²

m = F / a = 1000 / 5

m = 200 kg

Beispiel 4 — Beschleunigung finden

F = 200 N, m = 50 kg

a = F / m = 200 / 50

a = 4 m/s²

Einheitenumrechnungstabelle für Kraft

Einheit	Äquivalent in Newton	Anmerkungen
1 N (Newton)	1 N	SI-Einheit; 1 kg·m/s²
1 kN (Kilonewton)	1.000 N	Im Bauwesen verwendet
1 dyn (Dyn)	0,00001 N	CGS-Einheit; g·cm/s²
1 lbf (Pound-force)	4,44822 N	Imperiale Krafteinheit
1 kgf (Kilopond)	9,80665 N	Gewicht von 1 kg auf der Erde
1 Tonnen-Kraft (metrisch)	9.806,65 N	Für große Strukturen verwendet

Häufig gestellte Fragen

Newtons zweites Bewegungsgesetz besagt, dass die resultierende Kraft, die auf einen Körper wirkt, gleich dem Produkt aus seiner Masse und Beschleunigung ist: F = ma. Je größer die Kraft, desto größer die Beschleunigung; je größer die Masse, desto geringer die Beschleunigung bei gleicher Kraft.

Masse ist die Menge der Materie in einem Objekt (gemessen in kg) — sie ist unabhängig vom Ort konstant. Das Gewicht ist die Gravitationskraft, die auf diese Masse wirkt: W = mg. Auf dem Mond (g ≈ 1,62 m/s²) beträgt das Gewicht nur etwa 1/6 des Erdgewichts, aber die Masse bleibt gleich.

Die SI-Einheit der Kraft ist das Newton (N), definiert als 1 N = 1 kg·m/s². Andere Einheiten sind kN (1000 N), Dyn (10⁻⁵ N), lbf (4,44822 N) und kgf (9,80665 N).

1 Pound-force (lbf) = 4,44822 Newton. Um lbf in N umzurechnen, multiplizieren Sie mit 4,44822. Zum Beispiel sind 10 lbf = 44,48 N. Um N in lbf umzurechnen, teilen Sie durch 4,44822.

1 g = 9,80665 m/s² — die Standard-Erdbeschleunigung. Dieser Rechner akzeptiert g als Beschleunigungseinheit neben m/s² und ft/s².

Ja — Newtons zweites Gesetz gilt überall im Universum. Im Weltraum gibt es keinen Anker durch die Schwerkraft, so dass selbst kleinste Kräfte eine messbare Beschleunigung bewirken.

F = ma ist ein Spezialfall des allgemeinen Impulssatzes. Da a = Δv/Δt und p = mv, erhalten wir F = Δp/Δt — die Kraft ist gleich der zeitlichen Änderung des Impulses. Wenn die Masse konstant ist, vereinfacht sich dies zu F = ma.

Wenn die Nettokraft = 0, ist die Beschleunigung = 0 (Newtons erstes Gesetz). Das bedeutet, dass das Objekt entweder in Ruhe bleibt oder sich mit konstanter Geschwindigkeit weiterbewegt. Dies wird als Gleichgewicht bezeichnet.