Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung ist eine Art von Bewegung, bei der sich die Geschwindigkeit eines Körpers kontinuierlich ändert. In der klassischen Mechanik wird die gleichmäßig beschleunigte Bewegung durch Newtons zweites Gesetz beschrieben, das besagt, dass die Beschleunigung eines Körpers proportional zu der auf ihn wirkenden Kraft und invers proportional zu seiner Masse ist.
Ein Beispiel für eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung ist die Bewegung eines Autos, das beschleunigt oder abgebremst wird. Wenn das Auto beschleunigt wird, wird sich seine Geschwindigkeit kontinuierlich erhöhen, solange keine Kraft wirkt, die seine Beschleunigung verändert. Auf der anderen Seite, wenn das Auto abgebremst wird, wird sich seine Geschwindigkeit kontinuierlich verringern, solange keine Kraft wirkt, die seine Verzögerung verändert.
Größen und Formeln zur Gleichmäßig beschleunigten Bewegung
In der gleichmäßig beschleunigten Bewegung gibt es verschiedene Größen, die wichtig sind, darunter die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die Zeit. Hier sind einige Formeln, die in der gleichmäßig beschleunigten Bewegung verwendet werden:
- \(Geschwindigkeit = Beschleunigung * Zeit\): Diese Gleichung wird verwendet, um die Geschwindigkeit zu berechnen, die ein Körper nach einer bestimmten Zeit bei einer bestimmten Beschleunigung erreicht.
- \(Weg = Geschwindigkeit * Zeit + (Beschleunigung * Zeit²) / 2\): Diese Gleichung wird verwendet, um den Weg zu berechnen, den ein Körper in der gleichmäßig beschleunigten Bewegung zurücklegt.
- \(Zeit = Geschwindigkeit / Beschleunigung\): Diese Gleichung wird verwendet, um die Zeit zu berechnen, die ein Körper braucht, um von einer bestimmten Geschwindigkeit auf 0 km/h abzubremsen oder umgekehrt von 0 km/h auf eine bestimmte Geschwindigkeit zu beschleunigen.
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Gleichungen nur für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung gelten und nicht für andere Arten von Bewegungen wie gleichförmige geradlinige Bewegung oder gleichförmige Kreisbewegung.
Beispielrechnungen zur gleichmäßig beschleunigten Bewegung
Hier ist ein Beispiel für eine Rechnung zur gleichmäßig beschleunigten Bewegung:
Angenommen, du willst berechnen, wie schnell sich ein Auto in 10 Sekunden bei einer Beschleunigung von 2 m/s² beschleunigen wird. Um dies zu berechnen, kannst du die Gleichung für die Geschwindigkeit verwenden, die wie folgt lautet:
\(Geschwindigkeit = Beschleunigung * Zeit\)
In diesem Fall ist die Beschleunigung 2 m/s² und die Zeit 10 Sekunden. Die Geschwindigkeit, die das Auto nach 10 Sekunden erreichen wird, beträgt also
\(2 m/s² * 10 Sekunden = 20 m/s\).
Hier ist noch ein weiteres Beispiel:
Angenommen, du willst berechnen, wie lange es dauert, bis ein Auto von einer Geschwindigkeit von 50 km/h auf 0 km/h abgebremst wird, wenn es eine Verzögerung von 3 m/s² hat. Um dies zu berechnen, kannst du die Gleichung für die Zeit verwenden, die wie folgt lautet:
\(Zeit = \frac{Geschwindigkeit}{Verzögerung}\)
In diesem Fall ist die Geschwindigkeit 50 km/h und die Verzögerung 3 m/s². Die Zeit, die das Auto braucht, um von 50 km/h auf 0 km/h abzubremsen, beträgt also
\(\frac{50 km/h}{3 m/s²} = 16,67 Sekunden\).
