Mechanik/Bewegungen                     e-learning PHYSIK

Lerneinheit für die 5/6.Klasse AHS (9/10 Schulstufe) - Kapitel 2 ( Basislektion: roter Pin)
Vorwissen: Vektor, Skalar, Koordinatensystem, Bezugssystem, Inertialsystem, Massenpunkt, Relativbewegung, Basiseinheiten der Mechanik (K1),Geschwindigkeit, mittlere Geschwindigkeit, Momentangeschwindigkeit, Beschleunigung, gleichförmigen Bewegung, Weg-Zeit-Diagramme, Geschwindigkeits-Zeit-Diagramme (K2)
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Basis-Lerneinheit
3. Gleichmäßig beschleunigte Bewegung - Modul 3.2 > Theorie Vorlage für SchülerInnen Arbeitsheft

3.2.1

L

Gleichmäßig
beschleunigte Bewegung:

Halte in deinem Arbeitsheft fest:

Eine Bewegung ist beschleunigt, wenn sich die Geschwindigkeit ändert (wobei sich Betrag, Richtung und/oder Orientierung des Vektors v ändern können).

Die Beschleunigung a ist die zeitliche Änderungsrate der Geschwindigkeit (ganz ähnlich wie die Geschwindigkeit die zeitliche Änderungsrate des Ortes ist)

Eine besonders wichtige Bewegungsform ist die gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Sie ist dadurch charakterisiert, dass die Geschwindigkeit proportional zur verstrichenen Zeit ist (v ~ t). Das bedeutetet: die Änderung der Geschwindigkeit v ist in gleichen Zeiten (gleichen Zeitintervallen) immer gleich groß.

Dv = v2 - v1

Änderung der
Geschwindigkeit

Beschleunigung im Zeitintervall Dt

Geschwindigkeit am
Messpunkt t

Gleichmäßig beschleunigt bedeutet, dass die Beschleunigung a konstant ist ( a = const.), wobei sie größer oder kleiner als Null ist.

Die Einheit der Beschleunigung ist m/s² ("Meter pro Sekundenquadrat").
Ein Körper wird z.B. mit a = 1 m/s² beschleunigt, wenn die Änderung der Geschwindigkeit pro Sekunde Dv = 1 m/s beträgt.

Beispiel:
Ein gleichmäßig beschleunigter Körper bewegt sich mit a = 3 m/s², das bedeutet: in jeder Sekunde nimmt die Geschwindigkeit um 3 m/s zu. Falls er sich zur Zeit t = 0 aus dem Ruhezustand zu bewegen beginnt, dann nimmt seine Geschwindigkeit gemäß folgender Tabelle zu:

Zeit
Geschwindigkeit
t = 0 s
v = 0 m/s
t = 1 s
v = 3 m/s
t = 2 s
v = 6 m/s
t = 3 s
v = ?
t = 4 s
v = ?

Diese Tabelle (vervollständige sie !) drückt genau die Beziehung v = a · t aus.


Tool für Lehrer Lexikon

 

  Der Weg s: Bei der gleichförmig beschleunigten Bewegung ist der zurückgelegte Weg s proportional zum Quadrat der verstrichenen Zeit ( s ~ t² ).



Überlege:
Nach zwei Sekunden ist der zurückgelegte Weg ................., wie nach einer Sekunde; nach 3 Sekunden ist der zurückgelegte Weg ................., wie nach einer Sekunde, usw.

 

3.2.2

S

Erweiterung für Maturant/-innen:
Film Clip bei mathe-online: Für allgemeine Bewegungen sind die (Momentan-) Geschwindigkeit und die (Momentan-) Beschleunigung mit Hilfe der Differentialrechnung definiert. Der Clip "Grundidee des Differenzierens" geht von der mittleren Änderungsrate einer Funktion aus und bringt die Begriffe der Durchschnittsgeschwindigkeit und der Momentangeschwindigkeit als Beispiele http://www.mathe-online.at/clips/

mathe-online-Ressource

 

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