Bewegung und Kräfte - Die Grundlagen

Gleichförmige Bewegung kennst du vom Fahrradfahren mit konstanter Geschwindigkeit. Die Formel dafür ist super einfach: v = s/t (Geschwindigkeit = Weg durch Zeit). Du kannst sie auch umstellen: s = v·t oder t = s/v.

Im s-t-Diagramm siehst du sofort, wie weit ein Objekt nach bestimmter Zeit gekommen ist. Je steiler die Linie, desto schneller bewegt sich der Körper. Die Steigung der Linie entspricht direkt der Geschwindigkeit.

Bei der Zusatzgeschwindigkeit addierst oder subtrahierst du Geschwindigkeiten. Fährst du in die gleiche Richtung weiter, addierst du (vE = vA + Δv). Bremst du ab, subtrahierst du die Geschwindigkeit.

Das 2. Newtonsche Gesetz zeigt dir drei wichtige Zusammenhänge: Größere Kraft bewirkt größere Geschwindigkeitsänderung. Längere Krafteinwirkung bewirkt größere Änderung. Schwerere Objekte ändern ihre Geschwindigkeit langsamer. Die Formel lautet: F·Δt = m·Δv.

Beschleunigte Bewegung bedeutet, dass sich die Geschwindigkeit ständig ändert. Die Beschleunigung a = $v₂-v₁$/$t₂-t₁$ ist konstant. Positive Beschleunigung = schneller werden, negative = langsamer werden.

Beim freien Fall wirkt nur die Gewichtskraft. Alle Objekte fallen mit der gleichen Beschleunigung g = 9,81 m/s². Die Gewichtskraft berechnest du mit FG = m·g. Wichtig: Deine Masse bleibt überall gleich, aber die Gewichtskraft ändert sich je nach Planet!

Merktipp: Masse hast du überall gleich viel, aber auf dem Mond wiegst du nur 1/6 so viel wie auf der Erde!