Kinematik In diesem Teilgebiet der Physik werden Bewegungen

Kinematik
In diesem Teilgebiet der Physik werden Bewegungen beschrieben. Deshalb versucht man, möglichst
einfache Bewegungstypen zu beschreiben. In der Physik fast man Geschwindigkeit (hier Betrag der
Geschwindigkeit genannt) und Bewegungsrichtung zu Vektorgröße Geschwindigkeit v zusammen.
Bei der Addition von Geschwindigkeiten müssen die Regeln der Vektoraddition angewendet
werden.
Typ 1: Gleichförmige Bewegung. Dabei bleiben Geschwindigkeit (und Richtung) immer gleich.
Das heißt, in gleichen Zeitspannen werden gleiche Wegstrecken zurückgelegt.
s
v=
t
dv d²s
Typ 2 :Gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Dabei ist die Beschleunigung a = dt = dt²
(=Geschwindigkeitsänderung) konstant. Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen werden in erster
Linie durch 2 Gleichungen beschrieben:
1
s= a t² und v = at
2
Prominentestes Beispiel für diesen Bewegungstyp ist der freie Fall mit der Gravitationskonstante g
als Beschleunigung. Dabei ist die Geschwindigkeit abhängig von der Fallhöhe. v= 2gh
An der schiefen Ebene werden Beschleunigungen gemäß der Vektorrechnung zerlegt.
Typ 3: Kreisbewegung, im einfachsten Fall mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit. Dabei wird
als neue Größe die Winkelgeschwindigkeit
eingeführt, die für alle Punkte auf einem Strahl
gleich ist.
Folgende Formeln gelten für die Kreisbewegung:
Bahngeschwindigkeit eines kreisenden Körpers: v= r mit r als Abstand vom Kreismittelpunkt
Die Zentripetalkraft hält den Körper auf der Kreisbahn: F z = m ²r mit m als Masse des kreisenden
Körpers.
Um zu realistischen Ergebnissen zu kommen, muss man in die Rechnung Nebenbedingungen wie
Luftwiderstand und Reibung berücksichtigen. Ihre Berechnung wird im Text über Dynamik
besprochen.