Geschwindigkeit und Beschleunigung

Geschwindigkeit und Beschleunigung
Physik Klasse 9

Wir beobachten verschiedenartige Bewegungen

Fast überall im täglichen Leben haben wir es mit Bewegungen zu tun:
– Flugzeuge ziehen am Himmel ihre Spur
– Autos bremsen vor der Ampel
– Motorradfahrer starteen mit viel Getöse
– ein Ball fliegt in hohem Bogen durch die Luft

Versuch

Wir demonstrieren
– gleichförmige Bewegung
– verzögerte Bewegung
– beschleunigte Bewegung

Beobachtung

Bei einer verzögerten Bewegung nimmt die Geschwindigkeit ab.
Bei einer beschleunigten Bewegung nimmt die Geschwindigkeit dagegen zu.
Hat ein Körper eine konstante Geschwindigkeit, so ist die Bewegung gleichförmig.

Geschwindigkeit braucht ein Bezugssystem

  • Ich sitze im Zug, der auf dem Bahnhof steht. Auf dem Bahnsteig gegenüber steht ebenfalls ein Zug. Einer der beiden Züge fährt an. Welcher ist es?
  • Dann laufe ich in einem mit Tempo 100 fahrenden Zug. Mit welcher Geschwindigkeit bewege ich mich?
  • Ich laufe auf der Rolltreppe. Meine Geschwindigkeit gegenüber der Umgebung ist eine andere als gegenüber der Treppe.

Um eine klare Aussage über die jeweilige Geschwindigkeit zu machen, brauche ich einen Punkt oder Gegenstand auf den ich mich beziehe. Dazu führt der Physiker ein Bezugssystem ein. Bezugssysteme sind frei wählbar. Es können sein: Der Labortisch, der Fußboden, die Erdoberfläche, die Sonne, die Milchstraße usw.



Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit

Versuch

Wir lassen einen Wagen mit gleichförmiger Bewegung fahren.
Dabei messen wir mit einer Stoppuhr die Zeit für eine bestimmte Strecke.
Danach führen wir diesen Versuch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch.
Die gemessenen Werte listen wir dann in einer Tabelle auf.

Messtabelle:

f_0248

Die Werte der Tabelle können wir anschließend graphisch in Schaubildern darstellen:

des_0305

So entstehen ein Weg-Zeit-Diagramm und ein Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm.

Formel zur Geschwindigkeit

f_0249

Zusammenfassung

Bei gleichförmigen Bewegungen ist der zurückgelegte Weg der dafür benötigten Zeit proportional. Mit anderen Worten: In gleichen Zeiten werden gleich große Wegstrecken zurückgelegt. Der Quotient „Weg durch Zeit“ ist somit konstant.

f_0250

Wendet man diese Gleichung auf Bewegungen an, die nicht gleichförmig sind, so erhält man die Durchschnittsgeschwindigkeit.


Hier finden Sie eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Mechanik und Elektronik, darin auch Links zu Aufgaben.


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