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Bewegung leicht gemacht: Gleichförmige und beschleunigte Bewegung, Kreisbewegung mit Formeln und Beispielen

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Bewegung leicht gemacht: Gleichförmige und beschleunigte Bewegung, Kreisbewegung mit Formeln und Beispielen

Maily

@maily_1412

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Die Physik der Bewegung umfasst verschiedene Konzepte wie gleichförmige Bewegung, beschleunigte Bewegung und Kreisbewegung. Wichtige Formeln und Diagramme helfen, diese Bewegungsarten zu verstehen und zu berechnen. Die Newtonschen Gesetze bilden die Grundlage für das Verständnis von Kräften und deren Auswirkungen auf Bewegungen.

• Gleichförmige Bewegung wird durch konstante Geschwindigkeit charakterisiert
• Beschleunigte Bewegung zeigt Geschwindigkeitsänderungen über die Zeit
• Kreisbewegungen haben spezielle Eigenschaften wie Bahngeschwindigkeit und Drehfrequenz
• Kräfte werden als Vektoren dargestellt und können resultierend berechnet werden
• Die Newtonschen Gesetze beschreiben grundlegende Prinzipien der Bewegung und Kraft

10.2.2021

2264

Gleichmäßig beschleunigte Bewegung

Diese Seite konzentriert sich auf die gleichmäßig beschleunigte Bewegung und führt das Konzept der Beschleunigung ein. Die Beschleunigung wird als Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit definiert und bleibt bei dieser Bewegungsart konstant.

Formel: Die Beschleunigung a wird berechnet als a = (v₂ - v₁) / (t₂ - t₁), wobei v die Geschwindigkeit und t die Zeit ist.

Ein Beispiel veranschaulicht die Berechnung der Beschleunigung eines Autos, das von 0 m/s auf 50 m/s in 10 Sekunden beschleunigt.

Beispiel: Ein Auto beschleunigt von 0 m/s auf 50 m/s in 10 Sekunden. Die Beschleunigung beträgt a = (50 m/s - 0 m/s) / (10 s - 0 s) = 5 m/s².

Die Seite erklärt auch die Interpretation negativer Beschleunigungswerte, die auf eine Verlangsamung oder Bremsung hindeuten.

Verschiedene Diagramme werden vorgestellt, um beschleunigte Bewegungen zu visualisieren:

Beschleunigung-Zeit-Diagramm (a-t-Diagramm)
Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm (v-t-Diagramm)
Strecke-Zeit-Diagramm (s-t-Diagramm)

Highlight: Das s-t-Diagramm einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung zeigt eine Parabelform.

Wichtige Formeln für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung werden präsentiert, einschließlich v = a · t und s(t) = ½ a · t².

Definition Durchschnittsgeschwindigkeit
Die Durchschnittsgeschwindigkeit u bestimmt die Geschwindigkeit
Ergebnis in
V = A = zurückgelegte St

Gleichförmige Bewegung und Geschwindigkeit

Diese Seite behandelt die grundlegenden Konzepte der gleichförmigen Bewegung und verschiedene Arten von Geschwindigkeit. Die Durchschnittsgeschwindigkeit wird definiert als zurückgelegte Strecke geteilt durch den Zeitraum. Die Momentangeschwindigkeit hingegen bezieht sich auf die Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Definition: Die Durchschnittsgeschwindigkeit u ist definiert als v = s / t, wobei s die zurückgelegte Strecke und t der Zeitraum ist.

Ein wichtiges Konzept ist die gleichförmige Bewegung, bei der die Geschwindigkeit konstant bleibt. Dies wird durch ein Beispiel veranschaulicht, bei dem eine Fahrt von München nach Hamburg berechnet wird.

Beispiel: Bei einer Fahrt von München nach Hamburg (800 km) mit einer konstanten Geschwindigkeit von 200 km/h beträgt die Fahrzeit 4 Stunden.

Die Seite erklärt auch die Verwendung von Weg-Zeit-Diagrammen (s-t-Diagramme) und Geschwindigkeit-Zeit-Diagrammen (v-t-Diagramme) zur Visualisierung von Bewegungen. Diese Diagramme sind wichtige Werkzeuge zum Verständnis und zur Analyse von Bewegungen.

Highlight: Bei der gleichförmigen Bewegung werden in gleichen Zeitabschnitten gleiche Wegstrecken zurückgelegt.

Abschließend werden wichtige Formeln für die gleichförmige Bewegung vorgestellt, wie s = v · t (Weg = Geschwindigkeit · Zeit) und deren Umstellungen.

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Kreisbewegung und Kräfte als Vektoren

Diese Seite behandelt die Konzepte der Kreisbewegung und stellt Kräfte als Vektoren dar. Bei der Kreisbewegung wird die Bahngeschwindigkeit als wichtige Größe eingeführt.

Definition: Die Bahngeschwindigkeit einer Kreisbewegung wird berechnet als v = 2πr / t, wobei r der Radius und t die Zeit für eine Umdrehung ist.

Die Seite führt auch das Konzept der Drehfrequenz f ein, die die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit angibt.

Formel: Die Drehfrequenz f wird berechnet als f = Anzahl der Umdrehungen / Zeit.

Ein wichtiger Begriff ist die Periodendauer T, die die Zeit für eine vollständige Umdrehung beschreibt.

Der zweite Teil der Seite befasst sich mit Kräften als Vektoren. Es werden zwei Methoden zur Berechnung der resultierenden Kraft vorgestellt:

Verwendung des Satzes des Pythagoras
Zeichnerische Bestimmung

Beispiel: Bei zwei Kräften von je 10 N, die im rechten Winkel zueinander wirken, beträgt die resultierende Kraft etwa 14,1 N.

Die Seite betont die Wichtigkeit der vektoriellen Darstellung von Kräften für das Verständnis komplexer Kraftsysteme.

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Newtonsche Gesetze

Diese Seite behandelt die fundamentalen Newtonschen Gesetze, die die Grundlage der klassischen Mechanik bilden.

Das erste Newtonsche Gesetz, auch bekannt als Trägheitsprinzip, wird vorgestellt:

Definition: Das erste Newtonsche Gesetz besagt, dass jeder Körper seinen Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen geradlinigen Bewegung beibehält, solange keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken.

Das zweite Newtonsche Gesetz wird ebenfalls erläutert:

Highlight: Das zweite Newtonsche Gesetz beschreibt, dass die Beschleunigung eines Körpers direkt proportional zur einwirkenden Kraft und umgekehrt proportional zur Masse des Körpers ist.

Die wichtige Formel F = m · a (Kraft = Masse · Beschleunigung) wird als mathematischer Ausdruck des zweiten Newtonschen Gesetzes präsentiert.

Diese Gesetze bilden die Grundlage für das Verständnis von Bewegungen und Kräften in der Physik und sind essentiell für weiterführende Konzepte in der Mechanik.

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Formel: Die Beschleunigung a wird berechnet als a = (v₂ - v₁) / (t₂ - t₁), wobei v die Geschwindigkeit und t die Zeit ist.

Ein Beispiel veranschaulicht die Berechnung der Beschleunigung eines Autos, das von 0 m/s auf 50 m/s in 10 Sekunden beschleunigt.

Beispiel: Ein Auto beschleunigt von 0 m/s auf 50 m/s in 10 Sekunden. Die Beschleunigung beträgt a = (50 m/s - 0 m/s) / (10 s - 0 s) = 5 m/s².

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Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm (v-t-Diagramm)
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Gleichförmige Bewegung und Geschwindigkeit

Definition: Die Durchschnittsgeschwindigkeit u ist definiert als v = s / t, wobei s die zurückgelegte Strecke und t der Zeitraum ist.

Beispiel: Bei einer Fahrt von München nach Hamburg (800 km) mit einer konstanten Geschwindigkeit von 200 km/h beträgt die Fahrzeit 4 Stunden.

Highlight: Bei der gleichförmigen Bewegung werden in gleichen Zeitabschnitten gleiche Wegstrecken zurückgelegt.

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Kreisbewegung und Kräfte als Vektoren

Diese Seite behandelt die Konzepte der Kreisbewegung und stellt Kräfte als Vektoren dar. Bei der Kreisbewegung wird die Bahngeschwindigkeit als wichtige Größe eingeführt.

Definition: Die Bahngeschwindigkeit einer Kreisbewegung wird berechnet als v = 2πr / t, wobei r der Radius und t die Zeit für eine Umdrehung ist.

Die Seite führt auch das Konzept der Drehfrequenz f ein, die die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit angibt.

Formel: Die Drehfrequenz f wird berechnet als f = Anzahl der Umdrehungen / Zeit.

Ein wichtiger Begriff ist die Periodendauer T, die die Zeit für eine vollständige Umdrehung beschreibt.

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Beispiel: Bei zwei Kräften von je 10 N, die im rechten Winkel zueinander wirken, beträgt die resultierende Kraft etwa 14,1 N.

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Das erste Newtonsche Gesetz, auch bekannt als Trägheitsprinzip, wird vorgestellt:

Definition: Das erste Newtonsche Gesetz besagt, dass jeder Körper seinen Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen geradlinigen Bewegung beibehält, solange keine äußeren Kräfte auf ihn einwirken.

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Highlight: Das zweite Newtonsche Gesetz beschreibt, dass die Beschleunigung eines Körpers direkt proportional zur einwirkenden Kraft und umgekehrt proportional zur Masse des Körpers ist.

Die wichtige Formel F = m · a (Kraft = Masse · Beschleunigung) wird als mathematischer Ausdruck des zweiten Newtonschen Gesetzes präsentiert.

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