Kraft, Masse und Beschleunigung berechnen (F = m × a)

Zweites Gesetz von Newton

Die resultierende Kraft auf einen Körper ist gleich dem Produkt aus Masse und Beschleunigung: F = m × a. Die Kraft wird in Newton (N), die Masse in Kilogramm (kg) und die Beschleunigung in Metern je Quadratsekunde (m/s²) gemessen. Ein Newton beschleunigt eine Masse von 1 Kilogramm mit 1 m/s².

Umgestellt ergibt sich die Beschleunigung a = F / m und die Masse m = F / a. Der Rechner bestimmt aus zwei der drei Größen die dritte und zeigt die Rechenschritte.

Was bedeutet resultierende Kraft?

F bezeichnet die Summe aller Kräfte auf den Körper. Treibt ein Motor ein Fahrzeug mit 4000 N an, während Reibung und Luftwiderstand mit 1000 N entgegenwirken, beträgt die resultierende Kraft 3000 N. Sie bestimmt die Beschleunigung.

Beispiel

Um ein Fahrzeug mit 1200 kg mit 2,5 m/s² zu beschleunigen, ist eine resultierende Kraft von 1200 × 2,5 = 3000 N nötig. Das entspricht etwa 306 Kilopond.

Masse und Gewichtskraft

Die Masse beschreibt die Materiemenge eines Körpers und ist überall gleich. Die Gewichtskraft ist die durch Gravitation wirkende Kraft: W = m × g. Auf der Erde beträgt g etwa 9,81 m/s². Eine Masse von 5 kg hat damit eine Gewichtskraft von 49 N.

Grenzen

Das Gesetz gilt für Körper mit konstanter Masse bei alltäglichen Geschwindigkeiten. Wirken Kräfte in verschiedenen Richtungen, zerlegen Sie diese zunächst in Komponenten und bestimmen Sie die resultierende Kraft.

Häufige Fragen

Wie berechnet man eine Kraft in Newton?

Nach dem zweiten Gesetz von Newton ergibt sich für 800 kg bei einer Beschleunigung von 3 m/s² beispielsweise eine resultierende Kraft von 2400 N. Das ist die Vektorsumme der äußeren Kräfte, nicht eine einzelne Antriebskraft. Vorausgesetzt werden eine konstante Masse und die Beobachtung in einem Inertialsystem.

Mit diesen Werten berechnen