Erkennen, was die Welt im Innersten zusammenhält.

Erkennen, was die Welt im Innersten zusammenhält
2. Gleichförmige geradlinige Bewegungen
Definition
Eine gleichförmige geradlinige Bewegung ist eine Bewegung mit
 gleichbleibender Geschwindigkeit und
 ohne Richtungsänderung.
Anders ausgedrückt:
Der bewegte Körper legt in gleichen Zeitspannen gleich lange Strecken zurück.
Diese Art der Bewegung ist experimentell nur sehr schwer umzusetzen, da die Bewegung
durch äußere Einflüsse z.B. durch Reibung abgebremst wird. Wenn man sich gerade nicht im
Weltraum befindet, kann eine Luftkissenfahrbahn als Experimentalgrundlage verwendet
werden.
Experiment: Ein Fahrzeug bewegt sich gleichförmig über eine Fahrbahn. Am Startpunkt s=0
ist die Bewegung bereits gleichförmig.
Grafik: Friedrich W. Buckel, Internatsgymnasium Torgelow, 2002
Die Strecken und Fahrzeiten werden in eine Tabelle eingetragen:
Weg s
Zeit t
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
1
2
3
4
5
m
m
m
m
m
s
s
s
s
s
s/t
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
m/s
m/s
m/s
m/s
m/s
Der Quotient aus Weg und Zeit ist konstant. Er wird Geschwindigkeit genannt.
Geschwindigkeit
Dipl.-Ing. Uwe Wittenfeld 2012
2. Gleichförmige geradlinige Bewegungen
2-1
Erkennen, was die Welt im Innersten zusammenhält
Für eine gleichförmige Bewegung gilt aber auch, dass die
Änderung der Strecke in einer Zeitspanne konstant sein muss.
Grafisch darstellen kann man Bewegungen im s-t-Diagramm oder im v-t-Diagramm.
Das v-t-Diagramm ist natürlich bei der gleichförmigen Bewegung nicht sehr aussagekräftig.
Quelle: Wikipedia, User Matlueth
Dipl.-Ing. Uwe Wittenfeld 2012
2. Gleichförmige geradlinige Bewegungen
2-2
Erkennen, was die Welt im Innersten zusammenhält
Einheiten für die Geschwindigkeit:
Die Geschwindigkeit wird in der Physik in m/s angegeben.
Es sind aber auch andere Einheiten üblich:
Beispiele für Größenordnungen von Geschwindigkeiten:
http://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%B6%C3%9Fenordnung_%28Geschwindigkeit%29
Aufgaben zur gleichförmigen Bewegung:
1. Ein Fahrzeug bewegt sich mit der gleichmäßigen Geschwindigkeit von 15 m/s.
a. Wie weit fährt es in 2 Minuten?
b. Wie lange benötigt es für 3 km?
2. Ein Fahrzeug bewegt sich gleichförmig mit einer Geschwindigkeit von 108 km/h.
Wie weit fährt das Fahrzeug in 15 Sekunden?
3. Ein Fahrzeug beschleunigt 5 Sekunden lang und erreicht nach 8 m die Geschwindigkeit
von 3 m/s um dann mit k0nstanter Geschwindigkeit weiterzufahren.
Grafik: Friedrich W. Buckel, Internatsgymnasium Torgelow, 2002
a. Wo befindet sich das Fahrzeug nach 20 Sekunden?
b. Wann hat das Fahrzeug insgesamt 80 m zurückgelegt?
4. Zwei Fahrzeuge fahren aufeinander zu. Das eine Fahrzeug hat eine konstante
Geschwindigkeit von 2 m/s, das andere von 3 m/s. Der Anfangsabstand beträgt 200m.
Grafik: Friedrich W. Buckel, Internatsgymnasium Torgelow, 2002
Wann und wo treffen die beiden Fahrzeuge aufeinander?
Dipl.-Ing. Uwe Wittenfeld 2012
2. Gleichförmige geradlinige Bewegungen
2-3