Das Rückstoßprinzip
Trampolinspringer
Diese Situation ist dir bestimmt bekannt: Trampolinspringen.
Betrachten wir die Situation jetzt physikalisch.
Die Gewichtskraft der Person verformt das Trampolin (a).
Die Gegenkraft des Trampolins verhindert, dass Durchfallen der Person durch den Boden (b), diese Kraft nennt man Rückstellkraft. Mit dieser Kraft reagiert der Trampolin auf die Wirkng der Gewichtskraft. Die Rücksetellende Kraft wirkt auf die Person.
Die Gewichtskraft der Person wirkt auf den Trampolin.
Die Rückstellkraft des Trampolins wirkt auf die Person.
Beide Kräfte haben denselben Betrag (sind gleich groß). Auf dem Bild erkennst du das an der gleichen Länge der beiden Pfeile. Die Kräfte sind aber entgegengesetzt gerichtet und haben verschiedene Angriffspunkte (c).
Wir sprechen daher von einer Kraft und ihrer Gegenkraft, die immer auftritt, sobald ein Körper eine Kraft auf einen anderen Körper ausübt.
Dieses Prinzip nennen wir Wechselwirkungsprinzip. Entdeckt wurde es durch Isaak Newton (1643-1727).
Auf Latein nannte Newton das Prinzip
ACTION =REAKTIO
Diese Gesetzmäßigkeit nennt man das 3. Newtonische Gesetz.
Das Prinzip ACTIO=REAKTIO kann man in vielen verschiedenen Situationen beobachten.
Ein weiteres Beispiel dazu ist ein Sprinter, der nur deswegen laufen kann, weil die Kraft, die er auf den Boden ausübt eine gleich große und gegengerichtete Kraft hervorruft, die von Boden aus auf den Sprinter wirkt.
Ein Magnet wirkt mit einer Anziehungskraft auf einen Nagel. Gleichzeitig wirkt eine gleich große und entgegengesetzte Kraft seitens des Nagels auf den Magneten.
Wie ist es einer Rakete eigentlich möglich vom Boden abzuheben?
Das nachfolgende Video zeigt, wie du dieser Frage nachgehen kannst.
Schau dir das Video zuerst an. Stelle anschließend du den Versuch nach.
Alles, was du dafür brauchst findest du mit großer Wahrscheinlichkeit zu Hause.
EXPERIMENT für Zuhause: Luftballonrakete
Was ihr dafür braucht:
- Luftballon
- Klebestreifen
- Strohhalm
- Faden
Für das Experiment musst du den Strohhalm auf den schon befestigten Faden auffädeln.
Danach den Ballon aufpusten und den Strohhalm mit einem Klebestreifen befestigen. Achte darauf, dass die Öffnung in die Flugrichtung zeigt. Jetzt kannst du den Ballon fliegen lassen.
WERDE AKTIV
a) Erkläre in eigenen Worten, warum sich der Ballon in eine bestimmte Richtung bewegt.
b) Wie hängt dieses Experiment mit der Situation beim Start einer Rakete zusammen?
Reiche deine Lösung im Aufgabenmodull hoch.
Ich freue mich auch auf eine Videoaufnahme von deinem Versuch!
Ein Experiment im Weltall
Der Astronaut Alexander Gerst hat den Versuch im Weltall durchgeführt. Wenn du nicht weiter kommst, findest du vielleicht in dem Film einen Hinweis auf die Lösung.
Weitere Informationen dazu findest du auch in deinem Physikbuch auf s. 92-93.