Gleichförmige Bewegung: Einfache Erklärung und Formeln

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Anais

12.12.2022

Natur und Technik

Kinematik Lernblätter

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Natur und Technik

Gleichförmige Bewegung: Einfache Erklärung und Formeln

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

A comprehensive guide to kinematics covering fundamental concepts of motion and acceleration in physics. The material explores various types of movement, from uniform motion to circular motion, with detailed mathematical formulations and practical applications.

• The content begins with basic units and powers of ten, establishing the foundation for physical measurements
• Covers gleichförmige Bewegung Definition Physik (uniform motion) and its mathematical representation
• Details mittlere Beschleunigung Formel (average acceleration formula) and its applications
• Explores gleichmässig beschleunigte Bewegung Berechnung (uniformly accelerated motion calculations)
• Includes advanced topics like projectile motion and circular motion
• Provides practical examples and real-world applications throughout

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12.12.2022

1264

kinematik Anais Mülli
(31-Grundeinheiten.
Grundgrösse
Lange: L,s
Masse m
zeit t
Stromstärke I
Temperatur T
Stoffmenge n
Lichtstärke Iv
Zehne

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Basic Units and Measurements

This introductory section establishes the fundamental physical quantities and their units essential for understanding kinematics. The content covers the seven basic units of measurement in physics and their applications.

Definition: The SI base units form the foundation of all physical measurements and calculations in kinematics.

Vocabulary:

Length (L,s) measured in meters (m)
Mass (m) measured in kilograms (kg)
Time (t) measured in seconds (s)
Electric current (I) measured in amperes (A)
Temperature (T) measured in kelvin (K)
Amount of substance (n) measured in moles (mol)
Luminous intensity (Iv) measured in candela (cd)

Highlight: Understanding these basic units is crucial for all subsequent calculations and measurements in kinematics.

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Uniform Motion

This section introduces the concept of uniform motion and its mathematical representation. The content focuses on the relationship between distance, velocity, and time.

Definition: Uniform motion is defined as movement where velocity remains constant over time.

Example: The equation s(t) = v·t + s₀ represents the position-time relationship for uniform motion, where:

s(t) is the position at time t
v is the constant velocity
s₀ is the initial position

Highlight: Average velocity is defined as the change in position (Δs) divided by the change in time (Δt), measured in meters per second (m/s).

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Uniformly Accelerated Motion

This section covers the principles of uniformly accelerated motion and its mathematical formulation.

Definition: Acceleration (a) indicates the rate of change in velocity over time.

Vocabulary:

Acceleration is measured in meters per second squared (m/s²)
Velocity is measured in meters per second (m/s)
Time is measured in seconds (s)

Example: The general formula for accelerated motion is s = ½·a·t² + v₀t + s₀, where:

a is acceleration
v₀ is initial velocity
s₀ is initial position

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Free Fall Motion

This section examines the concept of free fall motion and its characteristics in both vacuum and air.

Definition: Free fall is defined as uniformly accelerated motion without air resistance and initial velocity.

Highlight: The acceleration due to gravity (g) varies by location:

On Earth: g = 9.81 m/s²
On the Moon: g = 1.622 m/s²

Example: A metal ball and a feather fall at the same rate in a vacuum, demonstrating that acceleration due to gravity is independent of mass.

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Composite Motion

This section explores the combination of different types of motion and vector quantities.

Definition:

Scalars are quantities with magnitude only
Vectors are quantities with both magnitude and direction

Example: Swimming across a river combines two motions:

The swimmer's velocity relative to the water
The water's current velocity

Highlight: The total velocity can be calculated using vector addition.

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Projectile Motion

This section details various types of projectile motion and their mathematical analysis.

Definition: Projectile motion combines horizontal uniform motion with vertical accelerated motion.

Example: The "Monkey and Hunter" problem demonstrates how a projectile and target fall at the same rate due to gravity.

Highlight: Horizontal and vertical components of motion can be analyzed independently.

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Throwing Motions

This section covers different types of throws and their mathematical descriptions.

Definition: Three main types of throws are discussed:

Vertical throw upward
Vertical throw downward
Horizontal throw

Example: For a vertical throw upward:

Position: s(t) = -½g·t² + v₀·t + h₀
Velocity: v(t) = -g·t + v₀

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Definition: The SI base units form the foundation of all physical measurements and calculations in kinematics.

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Length (L,s) measured in meters (m)
Mass (m) measured in kilograms (kg)
Time (t) measured in seconds (s)
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Uniform Motion

This section introduces the concept of uniform motion and its mathematical representation. The content focuses on the relationship between distance, velocity, and time.

Definition: Uniform motion is defined as movement where velocity remains constant over time.

Example: The equation s(t) = v·t + s₀ represents the position-time relationship for uniform motion, where:

s(t) is the position at time t
v is the constant velocity
s₀ is the initial position

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Definition: Acceleration (a) indicates the rate of change in velocity over time.

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Acceleration is measured in meters per second squared (m/s²)
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Definition: Free fall is defined as uniformly accelerated motion without air resistance and initial velocity.

Highlight: The acceleration due to gravity (g) varies by location:

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On the Moon: g = 1.622 m/s²

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Composite Motion

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Definition:

Scalars are quantities with magnitude only
Vectors are quantities with both magnitude and direction

Example: Swimming across a river combines two motions:

The swimmer's velocity relative to the water
The water's current velocity

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Throwing Motions

This section covers different types of throws and their mathematical descriptions.

Definition: Three main types of throws are discussed:

Vertical throw upward
Vertical throw downward
Horizontal throw

Example: For a vertical throw upward:

Position: s(t) = -½g·t² + v₀·t + h₀
Velocity: v(t) = -g·t + v₀

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Circular Motion

This section examines uniform circular motion and its characteristics.

Definition: Circular motion involves movement along a circular path with constant speed.

Vocabulary:

Period (T): Time for one complete revolution
Frequency (f): Number of revolutions per second
Angular velocity (ω): Rate of angular displacement

Highlight: The relationship between linear and angular quantities is fundamental to understanding circular motion.

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