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SG061 Modell des Massenpunktes

Teilchen und Körper

Drehmoment

Glossar

Physik für Schülerinnen und Schüler

Die Bewegung eines ausgedehnten Körpers kann recht kompliziert sein. Sein Schwerpunkt kann z.B. eine gleichförmige geradlinige Bewegung durchführen, während sich der Körper als Folge eines Drehmoments beschleunigt um den Schwerpunkt dreht. Heutzutage wissen wir, dass und wie wir die komplexe Bewegung auf diese Weise in verständliche Teile zerlegen können. Im Mittelalter war dazu niemand in der Lage.

In einem Zwischenschritt sorgte man dafür, dass eine Drehung nicht stattfand. Dass der Schwerpunkt sich z.B. in der oben beschriebenen Weise bewegt, fand man durch die Idee eines Modells für den Körper, das Modell des Massenpunktes.

Dazu lässt man alle Abmessungen des Körpers schrumpfen. Man denkt sich die gesamte Materie des Körpers zu einem Punkt vereinigt, eben den Schwerpunkt S. An ihm greift evtl. eine Kraft an; sie kann nichts anderes bewirken als eine Beschleunigung des im Schwerpunkt vereinigten Massenpunktes bzw. des Körpers als Ganzem.

In einem weiteren Schritt setzte man sich gedanklich in den Schwerpunkt, blähte den Körper wieder auf seine ursprüngliche Gestalt und Größe auf und studierte die Wirkung eines Drehmoments auf ihn.

Die Idee des Massenpunktes war entscheidend für den Fortschritt in der Physik und passte gut zu der Idee Galileis, in einem ersten Schritt gezielte Experimente in vereinfachten künstlichen Situationen durchzuführen, statt die reale Situation in der Natur zu beobachten. Zu seinen ersten Experimenten gehörten so Untersuchungen zu beschleunigten Bewegungen an einer schiefen Ebene (Fallrinne). Sie führte später zum Verständnis auch komplizierterer Bewegungen in der Natur.