Wir wollen uns in den kommenden Lerneinheiten die gradlinige Bewegung und die Berechnung von Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit anschauen. Diese Art der Bewegung kommt in vielen technischen Anwendungsfällen vor und ist Gegenstand viele Prüfungsaufgaben.
Gradlinig bedeutet, dass sich der Körper in nur eine Achsenrichtung bewegt und damit die Position des Körpers mit nur einer Koordinaten angegeben werden kann.
Stellt euch dazu vor, ihr sitzt in eurem Auto und fahrt eine gerade Straße entlang. Ihr könntet z.B. die x-Achse auf diese Straße legen und würdet somit entlang der x-Achse fahren (=gradlinig). Ihr könnt also mit nur einer Koordinate angeben, wo genau ihr euch befindet.
Gradlinige Bewegung – Bewegungsformen
Handelt es sich also um eine gradlinige Bewegung, so ändert sich die Bewegungsrichtung nicht. Wir behandeln im weiteren die gradlinige Bewegung, also Körper, die sich auf einer Geraden bewegen und wollen hierbei die folgenden Bewegungsformen ausführlich betrachten:
- Die gleichförmige Bewegung (Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit)
- Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung (Bewegung mit konstanter Beschleunigung)
Bei der gleichförmigen Bewegung bewegt sich der Körper mit einer konstanten Geschwindigkeit fort. Damit legt er pro Zeiteinheit immer dieselbe Wegeinheit zurück. Der Weg nimmt hierbei konstant zu. Fährst du also in deinem Auto mit einer konstanten Geschwindigkeit von 50 km/h, dann legst du pro Stunde (Zeiteinheit) immer 50 km (Wegeinheit) zurück.
Bei der gleichmäßig beschleunigten Bewegung ist eine konstante Beschleunigung gegeben. Damit weist der Körper pro Zeiteinheit immer dieselbe Geschwindigkeitsdifferenz auf. Fällt zum Beispiel ein Körper mit einer konstanten Fallbeschleunigung von 9,81 m/s² auf den Boden (Luftwiderstand wird vernachlässigt), weist der Körper pro Sekunde immer eine Geschwindigkeitsdifferenz von 9,81 m/s auf. Nach einer Sekunde hat er also eine Geschwindigkeit von 9,81 m/s, nach zwei Sekunde die doppelte Geschwindigkeit von 19,62 m/s und so weiter. In diesem Fall hat der Weg einen parabelförmigen Verlauf.
Nach dem Thema Gradlinige Bewegung, schauen wir uns in den folgenden Lerneinheiten die beiden Bewegungsformen mal genauer an und betrachten hierzu auch die einzelnen Bewegungsdiagramme. Wir starten mit der gleichförmige Bewegung auf einer Geraden und zeigen dir, wie du den Weg, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit berechnen kannst.
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