Grundlagen der Kinematik: Bewegung und Beschleunigung

Grundlagen der Kinematik: Definitionen

1. Die Änderung des Ortsvektors eines Teilchens in einem Zeitintervall wird als Verschiebung bezeichnet.
2. Der Verschiebungsvektor ist unabhängig vom Weg, dem das Teilchen bei seiner Bewegung folgt.
3. Die von einem Teilchen zurückgelegte Wegstrecke ist größer oder gleich dem Betrag der Verschiebung, die das Teilchen beim Übergang von einer Position zur anderen erfährt.
4. Die Wegstrecke eines Teilchens ist gleich dem Betrag der Verschiebung, vorausgesetzt, der Weg ist geradlinig und es gibt keine Richtungsänderung der Bewegung.
5. Ein Teilchen startet seine Bewegung am Punkt P und kehrt nach einiger Zeit an dieselbe Position zurück. Der mittlere Geschwindigkeitsvektor (v_m) ist gleich Null.
6. Der Vektor der Momentangeschwindigkeit hat eine Richtung, die tangential zur Bahnkurve im analysierten Zeitpunkt verläuft.
7. Wenn ein Objekt aus der Ruheposition frei fällt, beträgt seine Beschleunigung am Ende der sechsten Sekunde -9,8 m/s².
8. Die Bahngeschwindigkeit ist gleich dem Betrag des Geschwindigkeitsvektors.
9. Wenn sich ein Teilchen mit konstanter Geschwindigkeit (v) bewegt, ist seine Beschleunigung Null.
10. Wenn sich bei der Bewegung eines Teilchens der Betrag der Geschwindigkeit ändert, wird eine Tangentialbeschleunigung erzeugt. Ändert sich nur die Richtung, entsteht eine Zentripetalbeschleunigung.
11. Eine krummlinige Bewegung ist immer beschleunigt, da es mindestens eine Zentripetalbeschleunigung gibt, weil der Geschwindigkeitsvektor zumindest seine Richtung ändert.
12. Wenn ein Objekt senkrecht nach oben geworfen wird, nimmt seine Geschwindigkeit beim Aufsteigen um 9,8 m/s pro Sekunde ab.
13. Bei der gleichförmigen geradlinigen Bewegung ist die Geschwindigkeit konstant und die Beschleunigung ist Null.
14. Wenn sich ein Teilchen entlang eines geraden Weges bewegt, ist die Normalbeschleunigung Null, da der Geschwindigkeitsvektor seine Richtung nicht ändert.
15. Für ein Teilchen, das sich auf einer geraden Linie bewegt:
    1. Im Ort-Zeit-Diagramm entspricht die Steigung der Tangente an jedem Punkt dem Wert der Momentangeschwindigkeit.
    2. Im Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm entspricht die Steigung der Tangente an jedem Punkt dem Wert der Beschleunigung. Die Fläche unter der Kurve entspricht der Verschiebung (bei algebraischer Summe) oder der zurückgelegten Strecke (bei Summe der Absolutwerte der Flächen) in einem Zeitintervall.
    3. Wenn im Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm der Graph die Zeitachse schneidet (Vorzeichenwechsel), bedeutet dies, dass das Teilchen seine Bewegungsrichtung umkehrt.
16. Wenn sich bei einer geradlinigen Bewegung der Betrag der Geschwindigkeit in gleichen Zeitabständen um gleiche Werte ändert, ist die Bewegung gleichmäßig beschleunigt.
17. Die parabolische Bewegung (Wurfbewegung) ist eine krummlinige Bewegung mit konstanter Beschleunigung.
18. In einer parabolischen Bewegung hat die Geschwindigkeit am höchsten Punkt der Bahn eine Richtung senkrecht zur Gesamtbeschleunigung. In diesem Augenblick ist die Gesamtbeschleunigung gleich der Zentripetalbeschleunigung.
19. Beim Wurf eines Projektils bilden Geschwindigkeit und Schwerkraft am höchsten Punkt einen rechten Winkel und während des Abstiegs einen spitzen Winkel.
20. Die Wurfbewegung ist eine zusammengesetzte Bewegung aus einer gleichförmigen geradlinigen Bewegung in der Horizontalen (x-Achse) und einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung in der Vertikalen (y-Achse). Die Gesamtbeschleunigung ist die Erdbeschleunigung.
21. Wenn ein Projektil dieselbe Höhe im Auf- und Abstieg passiert, ist der Betrag seiner Geschwindigkeit gleich.
22. Wenn der Abwurfwinkel eines Projektils 45° beträgt, ist die Reichweite maximal.
23. Für komplementäre Abwurfwinkel (z.B. 30° und 60°) sind die Reichweiten gleich.
24. Wenn ein Teilchen bei einer Kreisbewegung in gleichen Zeiten gleiche Bogenlängen zurücklegt, handelt es sich um eine gleichförmige Kreisbewegung.
25. Bei der gleichförmigen Kreisbewegung hat die Geschwindigkeit eine tangentiale Richtung zur Bahn und steht senkrecht zur Gesamtbeschleunigung.
26. Bei der gleichförmigen Kreisbewegung ist die Gesamtbeschleunigung gleich der Zentripetalbeschleunigung.
27. Bei der gleichmäßig beschleunigten Kreisbewegung bleibt die Winkelbeschleunigung konstant, sodass auch der Betrag der Tangentialbeschleunigung konstant ist.
28. Bei der gleichmäßig beschleunigten Kreisbewegung verändert sich der Betrag der Geschwindigkeit mit der Zeit.
29. Wenn eine Scheibe mit gleichmäßig beschleunigter Kreisbewegung rotiert, ist bei größerem Radius der Bahn der Betrag der Normalbeschleunigung größer.
30. Wenn der Winkel zwischen der Gesamtbeschleunigung und der Geschwindigkeit bei einer gleichmäßig beschleunigten Kreisbewegung spitz ist, ist die Bewegung beschleunigt.

Richtig oder Falsch? Teste dein Wissen

1. Ein Objekt im freien Fall erhöht seine Geschwindigkeit um 9,8 m/s in jeder Sekunde. - Falsch (Die Aussage im Original bezog sich auf 0,9 m/s).
2. Wenn sich ein Teilchen entlang eines geraden Weges bewegt, ist der Betrag der Verschiebung immer gleich der zurückgelegten Wegstrecke. - Falsch (Nur wenn die Richtung nicht umgekehrt wird).
3. Der Vektor der mittleren Geschwindigkeit ist immer tangential zur Bahnkurve. - Falsch.
4. Der Vektor der Momentangeschwindigkeit ist immer tangential zur Bahnkurve. - Richtig.
5. Wenn sich ein Teilchen entlang eines gekrümmten Weges zwischen zwei Punkten bewegt, ist die zurückgelegte Strecke größer als der Betrag der Verschiebung. - Richtig.
6. Wenn sich ein Teilchen entlang einer gekrümmten Bahn bewegt, ist der Betrag der Durchschnittsgeschwindigkeit gleich der Durchschnitts-Bahngeschwindigkeit. - Falsch.
7. Ein Teilchen, das sich auf einer gekrümmten Bahn bewegt, erfährt immer eine Beschleunigung. - Richtig.
8. Wenn sich ein Teilchen mit konstanter Bahngeschwindigkeit auf einer gekrümmten Bahn bewegt, ist die Gesamtbeschleunigung Null. - Falsch.
9. Wenn sich bei einer Bewegung nur der Betrag der Geschwindigkeit ändert, ist die Gesamtbeschleunigung gleich der Tangentialbeschleunigung. - Richtig.
10. Wenn der Winkel zwischen dem Geschwindigkeits- und dem Beschleunigungsvektor 45° beträgt, sind die Beträge der Normal- und Tangentialbeschleunigung gleich. - Richtig.
11. Bei der geradlinigen Bewegung zeigt der Vektor der infinitesimalen Verschiebung in die gleiche Richtung wie der Vektor der Momentangeschwindigkeit. - Richtig.
12. Bei der gleichförmig geradlinigen Bewegung ist die Tangentialbeschleunigung konstant und ungleich Null. - Falsch (Sie ist Null).
13. Bei der gleichmäßig beschleunigten geradlinigen Bewegung ist die Gesamtbeschleunigung konstant. - Richtig.
14. Wenn der Graph im Ort-Zeit-Diagramm eine horizontale Linie ist, bedeutet das, dass die Geschwindigkeit Null ist. - Richtig.