Physik Grundlagen: Kinematik und Dynamik Begriffe

Grundlagen der Kinematik

Superposition von Bewegungen

Wenn ein mobiler Körper gleichzeitig zwei Bewegungen ausführt, werden die kinematischen Variablen (Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung) durch Addition der kinematischen Variablen der beiden Bewegungen erhalten.

Grundsatz der Unabhängigkeit

Wenn ein mobiler Körper aus zwei einfachen Bewegungen zusammengesetzt ist, verhält sich seine Position zu einem bestimmten Zeitpunkt unabhängig von den einzelnen Bewegungen, ob sie gleichzeitig oder nacheinander stattfinden.

Parabolische Bewegung

Eine Bewegung, die sich aus einer gleichförmigen geradlinigen Bewegung und einer gleichmäßig beschleunigten geradlinigen Bewegung zusammensetzt, die senkrecht zueinander stehen.

Reichweite

Die horizontale Entfernung auf dem Boden, gemessen vom Startpunkt bis zum Aufschlagpunkt.

Periodische Bewegungen

Bewegungen, bei denen die kinematischen Variablen (Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung) in gleichen Zeitabständen, dem sogenannten Perioden der Bewegung, die gleichen Werte annehmen.

Frequenz

Die Anzahl der Wiederholungen einer Bewegungseinheit pro Zeiteinheit. Die Einheit ist Hertz (Hz = s⁻¹).

Gleichförmige Kreisbewegung (GKB)

Eine Bewegung, deren Bahn ein Kreis ist und deren Betrag der Geschwindigkeit konstant bleibt.

Einfache Harmonische Bewegung (EHB)

Die Projektion einer gleichförmigen Kreisbewegung auf eine Achse, z. B. die x-Achse, wobei ein mobiler Körper einer gleichförmigen Kreisbewegung mit Winkelgeschwindigkeit ω auf einem Kreis mit Radius a folgt.

Grundlagen der Dynamik

Dynamik

Ein Zweig der Physik, der die Ursachen von Bewegungsänderungen erforscht.

Newton (N)

Die SI-Einheit der Kraft. Ein Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um einem Körper der Masse 1 kg eine Beschleunigung von 1 m/s² zu verleihen.

Auswirkungen von Kräften auf Körper

• Ändern den Bewegungszustand von Körpern.
• Verformen Körper.

Gravitation

Körper üben überall Kräfte aufeinander aus, deren Betrag direkt proportional zum Produkt ihrer Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen ist. Die Richtung der Wechselwirkung ist die Verbindungslinie zwischen den Körpern und die Wirkung ist immer anziehend.

Trägheitsprinzip (Erstes Newtonsches Gesetz)

Ein freier Körper, d.h. ein Körper, auf den keine Kraft wirkt oder die Summe der auf ihn einwirkenden Kräfte Null ist, verharrt in Ruhe oder bewegt sich mit gleichförmiger geradliniger Bewegung.

Träge Masse

Die inerte oder träge Masse ist eine Eigenschaft der Materie, die den Widerstand eines Körpers gegen die Änderung seines Bewegungszustandes beschreibt.

Grundprinzip der Mechanik (Zweites Newtonsches Gesetz)

Nach diesem Grundsatz ist die auf einen Körper wirkende Kraft direkt proportional zu seiner Masse und seiner Beschleunigung (F = m * a).