Grundlagen der Bewegung
Geschwindigkeit ist das, was du intuitiv verstehst: Wie schnell bewegt sich etwas? Die Formel v = Δs/Δt zeigt dir, dass Geschwindigkeit einfach der zurückgelegte Weg geteilt durch die Zeit ist. Das Formelzeichen ist v und wird mit einem Pfeil dargestellt, der die Richtung angibt.
Bei der gleichförmigen geradlinigen Bewegung bleibt die Geschwindigkeit konstant - wie bei einem Auto, das dauerhaft 50 km/h fährt. Die Formel s = v·t + s₀ beschreibt eine gerade Linie im Diagramm.
Beschleunigung (Formelzeichen: a) beschreibt, wie sich die Geschwindigkeit ändert. Sowohl beim Gasgeben als auch beim Bremsen wirkt Beschleunigung. Die Formel a = Δv/Δt zeigt: Beschleunigung ist die Geschwindigkeitsänderung pro Zeitspanne.
Merktipp: Geschwindigkeit = "Wie schnell?", Beschleunigung = "Wie schnell wird es schneller?"
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung bedeutet, dass die Geschwindigkeit in gleichen Zeitabschnitten um den gleichen Betrag zunimmt. Die wichtige Formel dafür ist s = ½at². Beim Bremsvorgang wird die Geschwindigkeit gleichmäßig reduziert: v = v₀ - at.
Freier Fall ist ein Spezialfall der beschleunigten Bewegung. Alle Körper fallen im Vakuum gleich schnell, unabhängig von Masse oder Form. Die Fallbeschleunigung g beträgt 9,81 m/s² und ist für alle Körper am gleichen Ort identisch. Bei einem Fall mit Reibung wirkt der Luftwiderstand bremsend, sodass die Geschwindigkeit einen konstanten Endwert erreicht.
Der waagerechte Wurf kombiniert zwei Bewegungen: In x-Richtung eine gleichförmige Bewegung, in y-Richtung einen freien Fall. Diese Überlagerung erklärt die charakteristische Flugbahn von geworfenen Objekten.