Geschwindigkeit und Beschleunigung: Grundlagen der Bewegungslehre
Die Physik der Bewegung umfasst zwei Hauptkonzepte: Geschwindigkeit und Beschleunigung. Diese Seite erläutert die grundlegenden Definitionen, Formeln und Beispiele für beide Phänomene.
Geschwindigkeit
Geschwindigkeit wird definiert als das Verhältnis von zurückgelegter Strecke zur benötigten Zeit. Je kürzer die Zeit für eine bestimmte Strecke, desto höher die Geschwindigkeit.
Formel: v = s / t
Einheiten: Die Geschwindigkeit wird üblicherweise in Meter pro Sekunde (m/s) oder Kilometer pro Stunde (km/h) angegeben.
Vocabulary: Die Umrechnung zwischen km/h und m/s erfolgt mit dem Faktor 3,6: v(km/h) = v(m/s) * 3,6
Arten der Bewegung
Gleichförmige Bewegung
Definition: Eine gleichförmige Bewegung liegt vor, wenn sich ein Körper mit konstanter Geschwindigkeit auf einer geraden Bahn bewegt.
Beispiele:
- Mit 50 km/h durch ein Ortsgebiet fahren ohne zu bremsen
- Auf einer Rolltreppe fahren
- Mit Tempomat auf der Autobahn fahren
- Flugzeuge, die längere Zeit mit gleichbleibender Geschwindigkeit fliegen
Ungleichförmige Bewegung
Definition: Eine ungleichförmige Bewegung tritt auf, wenn Kräfte auf einen Körper einwirken und seine Geschwindigkeit oder Bewegungsrichtung ändern.
Beispiele:
- Auf einem Karussell im Kreis fahren
- Beim Schaukeln kräftig Schwung holen
- Ein Jet, der von 0 auf 260 km/h in 2 Sekunden beschleunigt
Beschleunigung
Beschleunigung beschreibt die Änderung der Geschwindigkeit in einem bestimmten Zeitraum.
Definition: Beschleunigung ist die Geschwindigkeitsänderung pro Sekunde.
Formel: a = Δv / t (Geschwindigkeitsänderung geteilt durch die dafür benötigte Zeit)
Highlight:
- Positive Beschleunigung bedeutet Geschwindigkeitszunahme pro Sekunde.
- Negative Beschleunigung (auch Verzögerung genannt) bedeutet Geschwindigkeitsabnahme pro Sekunde.
Vocabulary:
- v: Geschwindigkeit (velocity)
- s: Weg (space)
- t: Zeit (time)
- a: Beschleunigung (acceleration)
Diese Grundlagen der Bewegungsarten Physik bilden die Basis für das Verständnis komplexerer Bewegungsphänomene und sind essentiell für weiterführende Studien in der Physik und verwandten Wissenschaften.
