Frage: Wie bewegt sich ein Körper?
Als Körper verwenden wir Massenpunkte.
Definition: Ein Massenpunkt ist ein idealisierter Körper, dessen gesamte Masse ![]() |
Wenn Form und Masse eines Körpers bei der Bewegung keine Rolle spielen, kann dieser Körper für Berechnungen durch einen Massenpunkt ersetzt werden.
Beispiele:
Die Lage eines Massenpunktes wird durch seinen Ort angegeben.
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Die Lage des Punktes
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Oft gibt man für eine Bewegung den Ort als Funktion der Zeit an, als als Fahrplan an.
Die Durchschnittsgeschwindigkeit eines Massenpunktes ist gegeben durch
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(3.8) |
Bemerkung:
Diese Definition gilt nur bei der Bewegung auf einer Geraden.
Beispiel:
Ausflug. Bei einem Ausflug ist man nach der Zeit am Ende wieder bei sich zuhause. Die
physikalische Durchschnittsgeschwindigkeit ist dann
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Die Autofahrerdefiniton der Geschwindigkeit ist anders:
In der Gleichung (3.2) tritt die
Momentangeschwindigkeit auf. Sie ist die Steigung des
Graphen zur Zeit , also Ableitung des Ortes nach der Zeit. Wir können deshalb schreiben
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(3.10) |
Die Momentangeschwindigkeit ist die Tangente an die Ortsfunktion im Fahrplandiagramm.
![]() (Versuchskarte M-13) |
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Die Beschleunigung ist definiert als die Änderung der Geschwindigkeit pro Zeit, also
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(3.11) |
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Es gelten die folgenden Beziehungen:
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(3.12) |
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(3.13) |
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(3.14) |
Beispiel:
Freier Fall in Bodennähe (sonst gelten die unten stehenden Gleichungen nicht). Wir
verwenden für die Beschleunigung den Betrag des Feldvektors des Gravitationsfeldes,
nämlich
. Wir haben die Beziehungen:
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Othmar Marti