v-t-Diagramm Neben dem Auftragen der Messwerte Strecke und Zeit, können zudem in einem v-t-Diagramm die Werte der Geschwindigkeit zu den jeweiligen Zeitpunkten eingetragen werden. Dabei ergeben sich ebenfalls Punkte, die sich miteinander verbinden lassen. Diagramm 2: v-t-Diagramm Da die Geschwindigkeit bei einer gleichförmigen Bewegung konstant bleibt, ändern sich die Werte an den unterschiedlichen Zeitpunkten nicht und die Punkte verbinden sich zu einer waagrechten Linie. a-t-Diagramm Auch beim dritten Diagramm wird die Zeit als x-Achse aufgetragen. Die Beschleunigung a dient als y-Achse. Wir wissen bereits, dass die Beschleunigung einer gleichförmigen Bewegung null ist. Deshalb ergibt sich beim Verbinden der eingetragenen Messwerte wieder eine waagrechte Linie, die jedoch auf der x-Achse liegt. Diagramm 3: a-t-Diagramm Diese drei Diagrammtypen werden uns noch bei weiteren Bewegungen begleiten und sind für die Beschreibung von Bewegungen äußerst wichtig. Gleichförmige Bewegung mit Anfangsstrecke Bisher haben wir in unserem Beispiel ein Auto betrachtet, dass von Punkt A zu Punkt B fährt und dabei die Zeit gemessen.
Daher gibt es bei den beiden anderen Diagrammen keine Veränderung. Um die Anwendung der Formeln und Diagramme zur gleichförmigen Bewegung besser verstehen zu können, wird nachfolgend noch ein Beispiel berechnet. Versuche mithilfe deines neu erworbenen Wissens die Aufgabe zunächst selbstständig zu lösen. Anwendungsbeispiel gleichförmige Bewegung Ein Auto bewegt sich gleichförmig auf einer Straße und legt dabei in einer Zeit von 40 s eine Strecke von 300 m zurück. Dies wurde gemessen, als das Auto bereits 50 m gefahren ist. a) Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich das Auto? Gib diese in m/s sowie in km/h an. b) Wie viel Zeit benötigt das Auto für die Gesamtstrecke? c) Ein zweites Auto fährt ebenfalls die gesamte Strecke auf der Straße. Es bewegt sich jedoch mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s. Wie viel Zeit benötigt das Auto für die Strecke? Lösung: a) Umstellen der Formel und nach v0 auflösen: b) Die Gesamtstrecke ist 1. Möglichkeit: 2. Möglichkeit: c) Gleichförmige Bewegung – Alles Wichtige auf einen Blick Bei einer gleichförmigen Bewegung bleibt die Geschwindigkeit konstant und die Beschleunigung gleich 0.
Gleichförmige Bewegung Dieser Artikel dreht es sich um die gleichförmige Bewegung. Was es damit auf sich hat, welche Begriffe und Formeln für dich wichtig sind und wie du diese in Beispielen anwendest erfährst du in diesem Kapitel. Das Kapitel können wir der Mechanik und damit dem Fach Physik zuordnen. Was ist das überhaupt eine gleichförmige Bewegung? Um die gleichförmige Bewegung verstehen zu können, müssen wir uns zunächst mit dem Begriffen "gleichförmig" und "Bewegung" auseinandersetzen. Bewegung In der Kinematik, also der Lehre von Bewegungen als Teilgebiet der Mechanik, werden drei unterschiedliche Bewegungsformen unterschieden. Diese haben wir bereits im Kapitel Mechanik behandelt. Kurz zur Wiederholung der verschiedenen Bewegungen: Geradlinige Bewegung Kreisbewegung Schwingungen Grundsätzlich kann sowohl eine geradlinige Bewegung als auch eine Kreisbewegung gleichförmig sein. Abb. 1: Einteilung gleichförmige Bewegung Da die gleichförmige Kreisbewegung in einem separaten Kapitel behandelt wird, beschäftigen wir uns nun weiter mit der gleichförmigen geradlinigen Bewegung.
Es wird weder schneller noch langsamer. Damit gilt für eine gleichförmige Bewegung: Oft wird in Formeln statt v auch v0 angegeben. Besonders für andere Bewegungen erweist sich diese Schreibweise als vorteilhaft. Der Index 0 gibt dabei die Anfangsbedingungen der Bewegung an. Gleichförmige Bewegung ohne Anfangsstrecke (s0=0) Die Grundlagen für eine gleichförmige Bewegung sind bereits betrachtet worden. Nun müssen wir noch die Kenngrößen in Beziehung zueinander setzen, um Formeln für die Berechnung von Bewegungen zu erhalten. Dazu ziehen wir wieder das Beispiel von oben heran. 3: Beispiel gleichförmige Bewegung Dabei messen wir zuerst, wie lange das Auto bei einer Geschwindigkeit von 12, 5 m/s braucht, um die 200 m zurückzulegen. Die Messung ergibt dabei eine Zeit von 16 s. Um den Zusammenhang der Kenngrößen untersuchen zu können, messen wir zudem auch mit einem Abstand von jeweils 5 Sekunden die zurückgelegte Strecke und tragen diese Werte in eine Tabelle ein. Bezeichnung Zeit t in s 0 5 10 15 16 Strecke s in m 0 62, 5 125 187, 5 200 Geschwindigkeit v in m/s 12, 5 12, 5 12, 5 12, 5 12, 5 Beschleunigung a in m/s² 0 0 0 0 0 Tabelle 2: Messwerte Wie wir bereits wissen, ändert sich die Geschwindigkeit bei einer gleichförmigen Bewegung nicht.
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