Was ist der unterschied zwischen gleichmäßiger und gleichförmiger

Weg-Zeit-Diagramm, Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm & Beschleunigung-Zeit-Diagramm der gleichförmigen Bewegung

Eine gleichförmige Bewegung als Begriff der Physik (auch gleichförmige Translation oder gleichförmige geradlinige Bewegung) ist eine Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit und gleichbleibender Richtung.[1] Ist das Bezugssystem, in dem die gleichförmige Bewegung eines Objekts beobachtet wird, ein Inertialsystem, so folgt aus dem Trägheitsprinzip, dass auf das Objekt keine äußere Kraft wirkt.[2][3] Der Zustand, in dem ein Körper in Ruhe verharrt, kann als gleichförmige Bewegung des Körpers mit der Geschwindigkeit Null aufgefasst werden.

Da die Geschwindigkeit ein Vektor ist, bedeutet Konstanz der Geschwindigkeit, dass sich weder der Betrag der Geschwindigkeit noch die Bewegungsrichtung ändert. Um die gleichförmige Bewegung besser von der gleichförmigen Kreisbewegung, bei der lediglich der Betrag der Geschwindigkeit konstant ist, unterscheiden zu können, wird sie auch „geradlinig gleichförmige Bewegung“ genannt.[4] Die gleichförmige Bewegung ist somit ein Spezialfall einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung mit der Beschleunigung Null.

Bei einer gleichförmigen Bewegung gilt für die im Zeitraum  Δt{\displaystyle \!\ \Delta t}

zurückgelegte Strecke  Δs{\displaystyle \!\ \Delta s}
: Der Wert von v=ΔsΔt{\displaystyle v={\tfrac {\Delta s}{\Delta t}}}
ist konstant, d. h. in gleichen Zeitintervallen werden gleiche Wegstrecken zurückgelegt. Also gilt: Der Weg ist proportional zur Zeit:  Δs∼Δt{\displaystyle \!\ \Delta s\sim \Delta t}

 Δt{\displaystyle \!\ \Delta t} wird verwendet, weil man hier keine absolute Zeit einsetzt (z. B.: 4. November 14:00 Uhr), sondern nur die Länge eines Zeitraums bzw. eine Zeitdifferenz, beispielsweise 10 min.

Die während der Zeitdifferenz  Δt{\displaystyle \!\ \Delta t} zurückgelegte Strecke  Δs{\displaystyle \!\ \Delta s} lässt sich in diesem Fall berechnen durch Δs=v⋅Δt{\displaystyle \Delta s=v\cdot \Delta t}

Vektoriell formuliert gelten folgende Gesetze:[5]

Weg-Zeit-Gesetz:r→(t)=v→0⋅t+r→0{\displaystyle {\vec {r}}(t)={\vec {v}}_{0}\cdot t+{\vec {r}}_{0}}Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz:

Die Geschwindigkeit ist die erste Ableitung des Weges nach der Zeit.

v→(t)=v→0=r→˙(t)=konst.{\displaystyle {\vec {v}}(t)={\vec {v}}_{0}={\dot {\vec {r}}}(t)={\text{konst.}}\,} (definitionsgemäß)Beschleunigungs-Zeit-Gesetz:

Die Beschleunigung ist die zweite Ableitung des Weges nach der Zeit.

a→(t)=a→=v→˙(t)=r→¨(t)=0{\displaystyle {\vec {a}}(t)={\vec {a}}={\dot {\vec {v}}}(t)={\ddot {\vec {r}}}(t)=0}

Dabei bezeichnen:

r→0{\displaystyle {\vec {r}}_{0}} = Ortsvektor zur Zeit t=0{\displaystyle t=0}v→0{\displaystyle {\vec {v}}_{0}} = (konstante) Geschwindigkeit,a→{\displaystyle {\vec {a}}} = Beschleunigung und t{\displaystyle \!\ t} = Zeit.

Bei Anwendung der Gleichungen auf Bewegungen, die nicht den Gesetzmäßigkeiten gleichförmiger Bewegungen entsprechen, wird die Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt.

Unbeschleunigte Bewegung: Der Körper bewegt sich mit einer konstanten Geschwindigkeit, d. h. Betrag und Richtung der Geschwindigkeit sind konstant. Eine solche unbeschleunigte Bewegung führt z. B. ein Auto aus, das auf einer geraden Strecke mit einer bestimmten Geschwindigkeit fährt.

Beschleunigte Bewegung: Der Körper bewegt sich mit veränderlicher Geschwindigkeit, d. h. Betrag oder Richtung der Geschwindigkeit oder beides sind nicht konstant. So verändert z. B. eine anfahrende Straßenbahn den Betrag der Geschwindigkeit. Sie wird schneller und führt damit eine beschleunigte Bewegung aus.

Bei einer Kurvenfahrt mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit ändert sich die Richtung der Geschwindigkeit. Auch in diesem Fall bewegt sich der betreffende Körper beschleunigt.

Vergrößert sich bei einer geradlinigen Bewegung der Betrag der Geschwindigkeit, so spricht man von einer beschleunigten Bewegung oder von einer Bewegung mit positiver Beschleunigung. Typische Beispiele dafür sind Anfahrvorgänge von Fahrzeugen. Verkleinert sich dagegen der Betrag der Geschwindigkeit, so spricht man manchmal von einer verzögerten Bewegung oder von einer Bewegung mit negativer Beschleunigung oder mit einer Verzögerung. Typische Beispiele dafür sind Bremsvorgänge bei Fahrzeugen.

Der historisch eingeführte Begriff gleichförmige Kreisbewegung meint eine Bewegung eines Körpers auf einer Kreisbahn mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit. In diesem Falle ändert aber die Geschwindigkeit ständig ihre Richtung (Bild 3). Eine gleichförmige Kreisbewegung ist eine beschleunigte Bewegung, da sich die Richtung der Geschwindigkeit ständig ändert.

Was ist der Unterschied zwischen einer gleichförmigen und einer beschleunigten Bewegung?

Im Vergleich zur gleichförmigen Bewegung, bei der die Geschwindigkeit stets gleich bleibt, verändert sich die Geschwindigkeit bei der gleichmäßig beschleunigten Bewegung durchgehend. Bei einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung verändert sich die Geschwindigkeit eines Körpers immer um denselben Wert (gleichmäßig).

Was ist eine gleichförmige Bewegung Beispiele?

Weitere Beispiele für gleichförmige geradlinige Bewegungen sind die Bewegung eines Koffers auf einem Förderband, die Bewegung einer stehenden Person auf einer Rolltreppe oder die Bewegung eines auf gerader Strecke mit bestimmter Geschwindigkeit fliegenden Flugzeuges.

Wann liegt eine gleichförmige Bewegung vor?

Ein Objekt bewegt sich gleichförmig, wenn dessen Geschwindigkeit konstant und seine Beschleunigung Null ist.

Was ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung Beispiel?

Beispiele für solche Bewegungen sind der freie Fall von Körpern, ein mit konstanter Beschleunigung auf gerader Strecke anfahrendes Auto oder ein auf gerader Strecke gleichmäßig abbremsendes Auto. Gleichmäßig beschleunigte Bewegungen können aber auch auf beliebigen anderen Bahnen erfolgen.

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