Kinematik I Lernziele: Die geradlinigen Bewegungen, insbesondere die gleichförmige und die gleichmässigt beschleunigte Bewegung mathematisch beschreiben können. Einfache Aufgaben zur geradlinigen Bewegung lösen können.
Beispiel 4.5: Bewegung auf der schiefen Ebene Ein Quader (Masse 4 kg) gleitet aus der Ruhe heraus eine schiefe Ebene (Neigungswinkel 30°) hinunter. Nach 0.8 s hat er eine Geschwindigkeit von 2 m/s erreicht. Wie gross ist die mittlere Gleitreibungszahl?
Das Orts-Zeit-Diagramm
Mittlere Geschwindigkeit
Mittlere Geschwindigkeit
Momentangeschwindigkeit
Beschleunigung
Der zurückgelegte Weg Der zurückgelegte Weg ist gleich der Fläche im v-t-Diagramm
Der zurückgelegte Weg x = vmittel·t x2 = x1 +vmittelt
Die Geschwindigkeit v = amittel·t v2 = v1 +amittelt
Bewegung mit konstanter Kraft F = ma a = F/m v = a t v2 = v1 + a t Für t1 = 0 und v1 = v0 v = at + v0
Bewegung mit konstanter Kraft Weg durch Flächenberechnung:
Beispiel 1
Beispiel 2
Aufgabe Ein Auto fährt die Strecke von 20 km mit 60 km/h und anschliessend sofort dieselbe Strecke mit 100 km/h zurück. a) Zeichnen Sie das Weg-Zeit-Diagramm. b) Zeichnen Sie das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm c) Mit welcher konstanten Geschwindigkeit müsste ein zweites Auto, welches zusammen mit dem ersten gestartet ist, diesen Hin- und Rückweg zurücklegen, damit es gleichzeitig mit dem ersten Auto wieder im Ausgangspunkt eintreffen würde?
Aufgabe Gegeben sind die a-t-Diagramme von zwei sehr ähnlichen Bewegungen. Welche Art von Bewegung liegt in den einzelnen Abschnitten vor? Zeichnen Sie im das v-t-Diagramm.