Ein Körper ändert seine Geschwindigkeit nicht von selbst. Ruht er, bleibt er in Ruhe. Bewegt er sich, bleibt er geradlinig und gleich schnell, solange keine Kraft auf ihn wirkt (oder alle Kräfte zusammen wirken wie keine, das erklären die nächsten Abschnitte). Das ist das Trägheitsprinzip. Die Eigenschaft der Körper, ihre Geschwindigkeit beizubehalten, heißt Trägheit.

Im Bus bremst nur der Bus, nicht du. Dein Körper behält seine Geschwindigkeit bei, und du bewegst dich im Bus nach vorn. Deshalb schnallt man sich an: Der Gurt liefert die Kraft, die dich mit dem Auto bremst. Bei der Münze bleibt die Münze durch ihre Trägheit zurück, wenn die Karte wegfliegt, und fällt nach unten.

Im Alltag scheint ein Körper ohne Antrieb von selbst langsamer zu werden. Der Grund ist die Reibung, die du in der letzten Lektion kennengelernt hast. Eine Raumsonde ohne Antrieb fliegt im leeren Weltraum geradlinig mit gleicher Geschwindigkeit weiter.

Ein leerer Einkaufswagen lässt sich leicht anschieben und leicht stoppen. Ein voller Wagen ist bei beidem schwer. Je größer die Masse eines Körpers ist, desto stärker wehrt er sich gegen eine Änderung seiner Geschwindigkeit. Masse ist also nicht nur das, was die Waage misst. Sie bestimmt auch die Trägheit.

Darum braucht ein Lkw mehr Kraft zum Bremsen als ein Fahrrad und ein Zug lange zum Anfahren. Die Trägheit hängt nicht vom Ort ab: Auch im Weltall, wo die Gewichtskraft klein ist, lässt sich ein Körper mit großer Masse nur schwer anschieben.

Kräfte treten immer paarweise auf. Drückt Körper A mit einer Kraft auf Körper B, dann drückt B mit einer gleich großen, entgegengesetzt gerichteten Kraft auf A. Man nennt das Kraft und Gegenkraft, das Wechselwirkungsprinzip. Wichtig: Die beiden Kräfte greifen an verschiedenen Körpern an.

Beispiele: Du drückst mit der Hand auf die Wand, und die Wand drückt gleich stark auf deine Hand zurück. Darum rollst du auf dem Rollbrett weg. Ein Magnet zieht ein Eisenstück mit 3 N an, und das Eisenstück zieht den Magneten ebenfalls mit 3 N an. Die Erde zieht dich mit deiner Gewichtskraft an, und du ziehst die Erde mit derselben Kraft an. Dass sich nur du bewegst, liegt an der riesigen Masse der Erde: Sie ist sehr träge.

Ein Buch (Masse 0,5 kg) liegt auf dem Tisch und bewegt sich nicht. Auf das Buch wirken zwei Kräfte: seine Gewichtskraft von etwa 5 N nach unten und die Kraft des Tisches von 5 N nach oben (Stützkraft). Beide greifen am selben Körper an, sind gleich groß und zeigen in entgegengesetzte Richtungen. Ihre Wirkungen heben sich auf. Das nennt man Kräftegleichgewicht. Der Körper ändert dann seine Geschwindigkeit nicht: Er ruht oder bewegt sich gleichmäßig geradlinig weiter.

Verwechsle das nicht mit Kraft und Gegenkraft:

Wirken mehrere Kräfte auf denselben Körper, kann man sie durch eine einzige Kraft ersetzen, die dieselbe Wirkung hat: die resultierende Kraft $F_{\text{res}}$. Wir betrachten nur Kräfte, die auf einer Geraden liegen.

• Gleiche Richtung: Die Beträge werden addiert. Zwei Kinder ziehen einen Wagen mit 30 N und 20 N nach rechts. Dann ist $F_{\text{res}} = 30\ \text{N} + 20\ \text{N} = 50\ \text{N}$ nach rechts.
• Entgegengesetzte Richtung: Der kleinere Betrag wird vom größeren abgezogen, und die resultierende Kraft zeigt in Richtung der größeren. Beim Tauziehen zieht Team A mit 80 N nach links und Team B mit 60 N nach rechts: $F_{\text{res}} = 80\ \text{N} - 60\ \text{N} = 20\ \text{N}$ nach links.
• Gleich groß und entgegengesetzt: Dann ist $F_{\text{res}} = 0\ \text{N}$. Das ist das Kräftegleichgewicht.

Zeichnerisch setzt du die Pfeile zusammen, indem du den Anfang des zweiten Pfeils an die Spitze des ersten legst. Bei entgegengesetzten Kräften läuft der zweite Pfeil zurück. Der Pfeil vom Anfang des ersten bis zur Spitze des zweiten ist die resultierende Kraft.

Jetzt kannst du das Trägheitsprinzip genau sagen: Ist die resultierende Kraft null, ändert sich die Geschwindigkeit nicht. Umgekehrt gilt: Wird ein Körper schneller, langsamer oder ändert er seine Richtung, wirkt eine resultierende Kraft, die nicht null ist.