Beschleunigte Bewegung

Mechanik

Beschleunigte Bewegung

  • Was heißt eigentlich „Von 0 auf 100 in 6 Sekunden“?
  • Ist Bremsen denn auch Beschleunigen?
  • Wird man beim Beschleunigen wirklich immer schneller?

Gleichmäßig beschleunigte Bewegung

Mathematische Hilfen

Um Aufgaben zur gleichmäßig beschleunigten Bewegung zu lösen musst du häufig die Gleichungen \(v = a \cdot t\) und \(s = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\) nach einer Größe, die unbekannt ist, auflösen. Wie du das machen kannst zeigen wir dir in den folgenden Animationen.

Die Gleichung\[\color{Red}{v} = {a} \cdot {t}\]ist bereits nach \(\color{Red}{v}\) aufgelöst. Du brauchst also keine Umformungen durchzuführen.
Um die die Gleichung\[{v} = \color{Red}{a} \cdot {t}\]nach \(\color{Red}{a}\) aufzulösen, musst du drei Umformungen durchführen:


Vertausche die beiden Seiten der Gleichung.
\[\color{Red}{a} \cdot {t} = {v}\]
Dividiere beide Seiten der Gleichung durch \({t}\). Schreibe diese Division aber nicht mit dem Divisionszeichen (:), sondern als Bruch, in dem \({t}\) im Nenner steht.
\[\frac{\color{Red}{a} \cdot {t}}{{t}} = \frac{{v}}{{t}}\]
Kürze den Bruch auf der linken Seite der Gleichung durch \({t}\).\[\color{Red}{a} = \frac{{v}}{{t}}\]Die Gleichung ist nach \(\color{Red}{a}\) aufgelöst.
Um die die Gleichung\[{v} = {a} \cdot \color{Red}{t}\]nach \(\color{Red}{t}\) aufzulösen, musst du drei Umformungen durchführen:


Vertausche die beiden Seiten der Gleichung.
\[{a} \cdot \color{Red}{t} = {v}\]
Dividiere beide Seiten der Gleichung durch \({a}\). Schreibe diese Division aber nicht mit dem Divisionszeichen (:), sondern als Bruch, in dem \({a}\) im Nenner steht.
\[\frac{{a} \cdot \color{Red}{t}}{{a}} = \frac{{v}}{{a}}\]
Kürze den Bruch auf der linken Seite der Gleichung durch \({a}\).\[\color{Red}{t} = \frac{{v}}{{a}}\]Die Gleichung ist nach \(\color{Red}{t}\) aufgelöst.
1 Schrittweises Auflösen des Zeit-Geschwindigkeit-Gesetzes der gleichmäßig beschleunigten Bewegung nach den drei in der Formel auftretenden Größen
Die Gleichung\[\color{Red}{s} = {\frac{1}{2}} \cdot {a} \cdot {t}^2\]ist bereits nach \(\color{Red}{s}\) aufgelöst. Du brauchst also keine Umformungen durchzuführen.
Um die die Gleichung\[{s} = {\frac{1}{2}} \cdot \color{Red}{a} \cdot {t}^2\]nach \(\color{Red}{a}\) aufzulösen, musst du drei Umformungen durchführen:


Vertausche die beiden Seiten der Gleichung.
\[{\frac{1}{2}} \cdot \color{Red}{a} \cdot {t}^2 = {s}\]
Dividiere beide Seiten der Gleichung durch \({\frac{1}{2}} \cdot {t}^2\). Schreibe diese Division aber nicht mit dem Divisionszeichen (:), sondern als Bruch, in dem \({\frac{1}{2}} \cdot {t}^2\) im Nenner steht.
\[\frac{{{\frac{1}{2}} \cdot \color{Red}{a} \cdot {t}^2}}{{\frac{1}{2}} \cdot {t}^2} = \frac{{s}}{{\frac{1}{2}} \cdot {t}^2}\]
Kürze den Bruch auf der linken Seite der Gleichung durch \({\frac{1}{2}} \cdot {t}^2\) und vereinfache die rechte Seite der Gleichung.\[\color{Red}{a} = \frac{{s}}{{\frac{1}{2}} \cdot {t}^2} = \frac{2 \cdot s}{{t}^2}\]Die Gleichung ist nach \(\color{Red}{a}\) aufgelöst.
Um die die Gleichung\[{s} = {\frac{1}{2}} \cdot {a} \cdot \color{Red}{t}^2\]nach \(\color{Red}{t}\) aufzulösen, musst du vier Umformungen durchführen:


Vertausche die beiden Seiten der Gleichung.
\[{\frac{1}{2}} \cdot {a} \cdot \color{Red}{t}^2 = {s}\]
Dividiere beide Seiten der Gleichung durch \({\frac{1}{2}} \cdot {a}\). Schreibe diese Division aber nicht mit dem Divisionszeichen (:), sondern als Bruch, in dem \({\frac{1}{2}} \cdot {a}\) im Nenner steht.
\[\frac{{\frac{1}{2}} \cdot {a} \cdot \color{Red}{t}^2}{{\frac{1}{2}} \cdot {a}} = \frac{{s}}{{\frac{1}{2}} \cdot {a}}\]
Kürze den Bruch auf der linken Seite der Gleichung durch \({\frac{1}{2}} \cdot {a}\) und vereinfache die rechte Seite der Gleichung.\[\color{Red}{t}^2 = \frac{{s}}{{\frac{1}{2} \cdot {a}}} = \frac{2 \cdot s}{{a}}\]
Ziehe auf beiden Seiten der Gleichung die Quadratwurzel.\[\color{Red}{t} = \sqrt{\frac{2 \cdot {s}}{{a}}}\]Die Gleichung ist nach \(\color{Red}{t}\) aufgelöst.
2 Schrittweises Auflösen des Zeit-Weg-Gesetzes der gleichmäßig beschleunigten Bewegung nach den drei in der Formel auftretenden Größen