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Technische Mechanik 3: Dynamik - Gleichförmig beschleunigte Bewegung

Kursangebot | Technische Mechanik 3: Dynamik | Gleichförmig beschleunigte Bewegung

Technische Mechanik 3: Dynamik

Gleichförmig beschleunigte Bewegung

In diesem Abschnitt wird die gleichförmig beschleunigte Bewegung betrachtet. Das bedeutet, dass die Beschleunigung konstant ist:

Methode

Hier klicken zum Ausklappen  und damit  .

Bestimmung der Geschwindigkeit 

Die Beschleunigung ergibt sich aus der Ableitung der Geschwindigkeit

Methode

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Will man nun die Geschwindigkeit bei gegebener Beschleunigung bestimmen, so muss eine Integration der Beschleunigung nach der Zeit durchgeführt werden:

Methode

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Die bestimmte Integration liefert:

Methode

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Für die Geschwindigkeit ergibt sich also:

Methode

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Bestimmung des Ortes

Um nun aus den oben ermittelten Ergebnissen den Ort zu bestimmen, muss man nochmals integrieren. Die Geschwindigkeit wurde durch die Ableitung von nach der Zeit bestimmt:

Methode

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Demnach kann man nun den Ort durch die bestimmte Integration der Geschwindigkeit bestimmen:

Methode

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Einsetzen von liefert:

Methode

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Auflösen der Integration führt zu:

Methode

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Für den Weg ergibt sich also:

Methode

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Beginnt die Zeitzählung bei so ergeben sich die obigen Formeln zu:

Methode

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.

Merke

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Bei gleichförmig beschleunigten Bewegungen ist die Beschleunigung eine konstante Funktion, die Geschwindigkeit eine lineare Funktion und der Weg eine quadratische Funktion.

Geschwindigkeit-Ort-Kurve

In manchen Fällen ist es wichtig, die Geschwindigkeit als Funktion des Ortes bzw. (bei nicht geradliniger Bewegung) anzugeben:

Methode

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Im Falle der gleichförmig beschleunigten Bewegung ist die Geschwindigkeit-Ort-Kurve -Kurve eine Parabel an die -Achse. Deren Scheitel liegt also bei an der Stelle:

Methode

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