Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung ist eine Bewegungsform, bei der die Beschleunigung eines Objekts konstant ist. Ein Objekt kann sich gleichmäßig beschleunigt auf zwei Arten bewegen: entweder auf einer geraden Linie (z.B. ein Auto, das auf einer geraden Straße fährt) oder auf einer Kreisbahn (z.B. ein Flugzeug, das sich im Kreis bewegt).
In der Physik werden diese Bewegungsformen mathematisch durch die Gleichungen der gleichmäßig beschleunigten Bewegung beschrieben. Diese Gleichungen ermöglichen es uns, die Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Objekts zu bestimmen, wenn wir wissen, wie lange es sich bewegt.
Übungen zur gleichmäßig beschleunigten Bewegung Klasse 11
Übung 1: Bestimme die Position und Geschwindigkeit eines Objekts nach 10 Sekunden
Ein Auto fährt mit einer konstanten Beschleunigung von 2 m/s2 für 10 Sekunden. Welche Position und Geschwindigkeit hat das Auto nach 10 Sekunden?
Lösung:
Die Position des Autos nach 10 Sekunden ist 20 m, da es sich in dieser Zeitspanne um 10 m pro Sekunde (2 m/s2 x 10 s) beschleunigt. Die Geschwindigkeit des Autos nach 10 Sekunden beträgt 20 m/s, da die Geschwindigkeit in dieser Zeitspanne auf 20 m/s erhöht wurde (2 m/s2 x 10 s).
Übung 2: Bestimme die Beschleunigung eines Objekts nach 10 Sekunden
Ein Flugzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 20 m/s in einer Kreisbahn mit einem Radius von 10 m. Welche Beschleunigung hat das Flugzeug nach 10 Sekunden?
Lösung:
Die Beschleunigung des Flugzeugs nach 10 Sekunden beträgt 1,57 m/s2, da die Kreisbahn eine Kreisbahn mit Radius 10 m ist. Dies bedeutet, dass das Flugzeug sich in 10 Sekunden um einen Kreis mit dem Radius 10m bewegt, was einer Beschleunigung von 1,57 m/s2 entspricht.
Aufgaben mit Lösungen Gleichmäßig Beschleunigte Bewegung Klasse 11
Gleichmäßig beschleunigte Bewegung bezeichnet einen Zustand, in dem sich ein Körper mit einer konstanten Beschleunigung bewegt. Es ist ein wichtiges Konzept in der Physik und beschreibt die Bewegung von Körpern unter der Einwirkung einer Kraft. In der Klasse 11 werden Sie die Grundlagen der gleichmäßig beschleunigten Bewegung lernen und sich mit den mathematischen Grundlagen beschäftigen, um die Bewegung eines solchen Körpers zu verstehen.
Grundlagen und Formeln der gleichmäßig beschleunigten Bewegung
Es gibt zwei wichtige Formeln, die Sie sich für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung merken sollten. Zuerst die Geschwindigkeitsformel:
v = v₀ + at
Und die Formel für die Wegstrecke:
S = S₀ + v₀t + ½at²
Diese Formeln liefern uns alle Informationen, die wir brauchen, um die gleichmäßig beschleunigte Bewegung zu verstehen. Mit der Geschwindigkeitsformel können Sie die Geschwindigkeit eines Körpers zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmen, und mit der Wegstreckenformel können Sie den Weg bestimmen, den der Körper zurückgelegt hat.
Übungen mit Lösungen zur gleichmäßig beschleunigten Bewegung
Aufgabe 1:
Ein Körper startet mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s. Berechnen Sie die Wegstrecke, wenn der Körper mit einer Beschleunigung von 3 m/s² für 5 Sekunden beschleunigt wird.
Lösung:
Der Anfangsweg ist 0 (S₀ = 0). Mit der Wegstreckenformel erhalten wir:
S = 0 + (10 m/s) * 5 s + ½(3 m/s²) * (5 s)²
S = 75 m
Der Körper hat eine Wegstrecke von 75 m zurückgelegt.
