Arbeit und Kraft - Was ist das?

Der Bauer zieht mit seinem Traktor einen umgekippten Baumstamm aus seinem Feld heraus.
Der Traktor arbeitet: Er zieht den Baumstamm mit einer bestimmten Kraft eine ganze Wegstrecke lang, bis dieser auf der Straße liegt.
Bei der Arbeit spielen also die Kraft des Traktors und der Weg vom Feld bis auf die Straße eine Rolle. Der Weg kann als Länge gemessen werden.

Führen wir Buchstaben (Variable) für die Arbeit (W wie work), den Weg (s wie Strecke) und die Kraft (F wie force) ein, so lässt sich die Formel so schreiben:

Was aber ist Kraft?

Wenn ihr das Wort "Kraft" hört, dann ballen viele von euch automatisch die Faust und tun so, als ob sie boxen wollten. Falls aber geboxt wird, so wirkt die in den Armmuskeln antrainierte Kraft auf den Gegner ein. Es gibt blaue Flecken oder sogar stärkere Verletzungen. Man kann sagen:

Formveränderungen sind die Folge
einer einwirkenden Kraft.

Ein anderes Beispiel: Wollt ihr die Bewegung eines fahrenden Schlittens ändern, so müsst ihr kräftig auf ihn einwirken. Man kann also auch sagen:

Bewegungsänderungen sind die Folge
einer einwirkenden Kraft.

Betrachten wir nach diesen Vorüberlegungen nun einen hochgehaltenen Stein. Er würde, wenn er nicht gehalten würde, auf die Erde herunterfallen. Er wird von der Erde durch eine Kraft angezogen. Und über diese Kraft können wir folgendes aussagen:

1. Die Kraft, die ihr im Arm spürt, ist umso größer, je schwerer der Stein ist. Die Kraft hängt also von der Masse (dem Gewicht) ab.

2. Die Formveränderung am Boden, also die wirkende Kraft, hängt von der zunehmenden Geschwindigkeit
(= Beschleunigung) ab, mit der der Stein auf die Erde auftrifft.

Führen wir Buchstaben (Variable) für die Kraft (F wie force), die Masse (m wie mass) und die Beschleunigung
(a wie acceleration) ein, so lässt sich die Formel so schreiben:

Arbeit und Kraft werden in den Natur- und Technikwissenschaften von den Grundgrößen Masse (kg), Länge (m) und Zeit (s) abgeleitet.