2.1. Beschleunigte Bewegung

Kap 8 - Stichwortverzeichnis
1 Mechanik
1. 1 Bewegungen
1.1.1 Beschleunigte Bewegungen
Den Wert für das Gebläse auf 9
und den Funkengeber auf 10 Hertz einstellen.
Kap 8 - Stichwortverzeichnis
Auswertung des Fahrbahnversuchs zur beschleunigte Bewegung
Beschleunigte Bewegung
40,0
Weg s in cm
35,0
30,0
25,0
20,0
Reihe1
15,0
10,0
5,0
0,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Zeit t in Sekunden
Selbst wenn die Kurve wie eine perfekte Parabel erscheint, so ist sie doch
keine! Bei genauer Betrachtung der Messwerte stellt man fest, dass der
Quotient von s/t2 mit zunehmender Geschwindigkeit abnimmt. Das mag wohl
am Luftwiderstand liegen, der sich mit zunehmender Geschwindigkeit
vergrößert! Auch der Quotient aus v und t (Beschleunigung a) nimmt
Kap 8 - Stichwortverzeichnis
logischerweise ab. Diese Abnahme ist im Gegensatz zur Abnahme der
Konstanten s/t2 nicht so klar ausgeprägt.
Begründung: Bei der Konstanten s/t2 wird über die gesamte Strecke gemittelt,
während bei der Beschleunigung nur jeweils eine Momentaufnahme zwischen
zwei Messungen gemacht wird und somit Messfehler ganz anders ins Gewicht
fallen als beim Quotienten s/t2, wo ja die Differenzen der momentanen Werte
mit den Anfangswerten berechnet werden.
Auf Grund der Versuchergebnisse ergeben sich folgende Formeln:
1
s   a t 2
2
a
v
bzw. v  a  t
t
Die Beschleunigung ist nichts anderes als die Änderung der Geschwindigkeit
pro Zeiteinheit.
Mit den oben aufgeführten Formeln lassen sich alle untenstehenden Aufgaben
lösen!
Die Bewegungsvorgänge lassen sich nicht nur formelmäßig, sondern auch
graphisch darstellen. Hier ein Beispiel für verschiedene Bewegungen in
verschiedenen Diagammtypen:
Abschnitt 1: konstante Beschleunigung
Abschnitt 2: lineare Bewegung ohne Beschleunigung
Abschnitt 3: konstante Verzögerung
a in m s-2
1
t in s
2
3
Kap 8 - Stichwortverzeichnis
Mit Hilfe des folgenden v-t – Diagrammes kann man den zurückgelegten Weg
auf recht einfache Art und Weise berechnen.
v in m/s
1
2
3
t in s
Merke!
Der Weg ist die Fläche zwischen der t-Achse und den Geraden. Eine lineare
Bewegung erkennt man daran, dass die Gerade parallel zur t-Achse ist. Um
den insgesamt zurückgelegten Weg zu bestimmen, muss man die einzelnen
Teilflächen (Dreiecke und Rechteck) ausrechnen und dann addieren.
Hat der Körper bereits eine Anfangsgeschwindigkeit und beschleunigt er
zusätzlich, dann ergibt sich als neue Fläche ein Trapez. (siehe Abschnitt 1 in
der unteren Darstellung!)
v in m/s
1
2
3
t in s
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Das a-t-Diagramm ist für den Fall einer bereits vorhandenen
Anfangsgeschwindigkeit übrigens genau dasselbe wie das weiter oben
dargestellte a-t-Diagramm ohne Anfangsgeschwindigkeit. Eine mögliche
Anfangsgeschwindigkeit hat also keinerlei Einfluss!
a in m s-2
1
t in s
2
3
Fragen dazu:
Siehe Buch Oldenbourg Physik 11
 Seite 15,16 / 1 bis 7
 Seite 21 / 1, 4, 5, 6
 Seite 24, 25 / 1 bis 8
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