In diesem Abschnitt wird das Bewegungsgesetz betrachtet und gezeigt, dass die Beschreibung aller Bewegungen mit diesem Gesetz möglich ist.
Methode
- Bei gegebener Beschleunigung und Masse kann hieraus die Kraft
bestimmt werden. Die Masse geht dabei in ein, die Beschleunigung in .
Beispiel
Ein Auto der Masse m = 1.500 kg erfährt beim Start eine Beschleunigung von
Wie groß ist die Kraft, die das Auto in Bewegung setzt?
Beispiel
Ein Zug mit der Masse
Welche Kraft braucht man zum Beschleunigen?
- Bei gegebener Kraft und Masse kann hieraus die Beschleunigung
bestimmt werden. Die Masse geht dabei in ein, die Beschleunigung in und die Kraft mit .
Beispiel
Bei einem Elfmeter schießt der Spieler den Fußball mit der Masse
Wie groß ist die Beschleunigung?
Umstellen der Gleichung nach
Das Bewegungsgesetz kann auch geschrieben werden in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, denn es gilt
Methode
- Bei gegebener Kraft und Masse kann hierraus die Geschwindigkeit
bestimmt werden.
Beispiel
Bei einem Elfmeter schießt der Spieler den Fußball mit der Masse
Es wird zunächst die Beschleunigung bestimmt:
Danach wird die Geschwindigkeit mittels Integration bestimmt:
Die Integrationsgrenzen beginnen bei
Einsetzen von
Integrieren:
Einsetzen von
Beispiel
Welche Kraft muss aufgewendet werden, um ein stehendes Fahrzeug mit
Gegeben ist diesmal die Geschwindigkeit. Es gilt:
Einsetzen der Geschwindigkeit und Zeit:
Umstellen nach
Hier werden also die Formeln aus dem vorherigen Kapital angewandt.
Als nächstes wird das Bewegungsgesetz herangezogen:
Merke
Wichtig ist, dass die Kraft
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