Advent, Advent, 1 Monat weihnachtliche Laufzeit geschenkt.

Nicht bis zur Bescherung warten, Aktion nur gültig bis zum 18.12.2016!

Textversion des Videos

Transkript Die Bewegung mit der Geschwindigkeit v

Hallo, ich heiße Philipp und erzähle euch heute etwas von Objekten, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit v bewegen. Ihr solltet im Vorfeld schon etwas über die Länge und die Zeit wissen, denn jede Geschwindigkeit setzt sich aus diesen zwei Größen zusammen. Außerdem könnt es hilfreich sein, wenn ihr schon etwas zu proportionalen Zuordnungen gesehen habt. Unsere Welt ist hektisch. Die Autos rasen über die Straße, man läuft von zu Hause in die Schule und wieder zurück. Alles ist schnell und hat eine Geschwindigkeit. Wir wollen klären was eine Geschwindigkeit überhaupt aussagt und was das v bedeuten soll. Dann wollen wir uns ansehen, wie man solche Geschwindigkeiten messen kann. Was muss man dafür wissen und welche Methoden kann man anwenden? Anschließend werden wir uns kurz mit den Einheiten der Geschwindigkeit auseinandersetzen und die Berechnung an ein paar Beispielen üben, bevor wir uns schließlich mit der Verdeutlichung durch Weg-Zeit-Digramme vertraut machen. Die Geschwindigkeit eines Körpers beschreibt die Wegstrecke, die er in einer bestimmten Zeit zurücklegt. Sie setzt sich also aus einer Strecke und einer Zeit zusammen, es handelt sich um einen proportionalen Zusammenhang dieser Größen. Berechnen lässt sich die Geschwindigkeit daher auch über die simple Gleichung v=s/t. Man teilt also den zurückgelegten Weg s durch die dafür benötigte Zeit t. Das v steht dabei für Geschwindigkeit. Es kommt vom lateinischen Wort Velocitas. Hier werden wir stets annehmen, dass die Geschwindigkeit v des Körpers sich nicht ändert, also konstant bleibt. Man nennt solche Bewegungen linear gleichförmig. Schauen wir uns nun also ein paar Eigenschaften der Geschwindigkeiten etwas genauer an. Stehende und unbewegt Objekte haben nach der angegebenen Formel die Geschwindigkeit 0, denn sie legen ja in jeder Zeit keinen, als 0 Weg zurück. Für uns ist dieser Fall natürlich uninteressant. Bewegt sich ein Körper schneller als ein anderer, so legt er in derselben Zeit eine größere Strecke zurück. Seine Geschwindigkeit ist also höher. Und zwar besteht weiterhin ein proportionaler Zusammenhang. Ein Objekt mit einer bestimmten Geschwindigkeit legt also in der doppelten Zeit auch den doppelten Weg zurück. Man sieht daran, dass es gar nicht so leicht ist, zwei Geschwindigkeiten zu vergleichen. Man muss sowohl die zurückgelegte Strecke, als auch die benötigte Zeit berücksichtigen. Die beste Methode Geschwindigkeiten zu vergleichen ist immer noch, sie zu messen. Versuchen wir uns also das Vorgehen zu verdeutlichen: Basieren tut die Geschwindigkeit auf Strecke und Zeit und hängt über die Formel v=s/t mit diesen zwei Grundgrößen zusammen. Das Messen von Geschwindigkeiten reduziert sich also auf das Messen von einer Wegstrecke und einer Zeit. Und wie man diese misst, wisst ihr ja bereits. Stellen wir uns ein Auto vor. Dieses Auto soll sich mit einer festen Geschwindigkeit v bewegen: Weiter brauchen wir noch eine Uhr und ein Lineal. Alles was wir tun müssen um die Geschwindigkeit des Autos zu messen ist, es ein Stück fahren zu lassen. Wir messen mit dem Lineal nun die Strecke s, die das Auto gefahren ist. Gleichzeitig messen wir mit der Uhr die Zeit t, die das Auto eben für diese Strecke benötigt hat. Die Geschwindigkeit erhalten wir nun einfach, indem wir die Strecke durch die Zeit teilen. Geschwindigkeit misst man also nicht durch direktes Vergleichen mit Objekten, deren Geschwindigkeit man schon kennt, sondern in dem man das Ganze auf die Messung von Weg und Zeit zurückführt. Denn das ist besonders leicht und braucht keine völlig neue Methode. Wir wollen jedoch unsere Geschwindigkeit nicht nur messen, sondern sie auch angeben. Dafür benötigen wir eine definierte Einheit der Geschwindigkeit. Diese Einheit setzt sich natürlich aus den Basiseinheiten für die Länge und die Zeit zusammen, also dem Meter und der Sekunde. Informationen über die Einheiten erhalten wir direkt aus der Berechnungsformel v=s/t. Denken wir uns ein Auto, das in einer 1s einen Weg von 1m zurücklegt. Setzen wir diese Werte in die Gleichung ein, so erhalten wir die Geschwindigkeit des Autos. Die Zahlen verrechnen sich zu 1, als Einheit bleibt m/s übrig, also ein Bruch. Dies ist nun die Standardeinheit der Geschwindigkeit. Sie ist damit eine der ersten Größen, die keine eigenständige Einheit hat, sondern eine zusammengesetzte. Das kleine s steht einmal für die zurückgelegte Strecke, aber ebenso für die Einheit der Zeit, also die Sekunde. Denken wir uns nun einen Zug der 3m in 1s zurücklegt. Er hat somit eine Geschwindigkeit von 3 m/s. Ein Mensch, der langsam eine Weg dahinschlendert und für 1m 2s braucht, hat nach der Formel eine Geschwindigkeit von 0,5 m/s. Doch wie jede Größe hat auch die Geschwindigkeit Umrechnungen für verschiedene Einheiten, je nachdem, welche Größenordnung anzugeben ist. Die bekannteste ist km/h. Die Umrechnung ergibt sich direkt aus den Umrechnungen der einzelnen Einheiten. 1km=1000m und eine Stunde sind insgesamt 60x60, also 3600 Sekunden. Gekürzt bleibt ein Faktor 1/3,6 übrig. Um von einer Geschwindigkeit in m/s zur Einheit km/h umzurechnen, muss man also mit 3,6 multiplizieren. Unser Auto hat somit eine Geschwindigkeit von 3,6 km/ und der Zug eine von 10,8 km/h. Der Mensch würde mit sehr langsamen 1,8 km/h laufen. Er legt also 1,8 km in einer Stunde zurück. Andersherum muss man durch 3,6 teilen, um Geschwindigkeiten von km/h in m/s umzurechnen. Die Zahl 3,6 sollte man sich hierfür gut einprägen. Man kann sich die Geschwindigkeit von Körpern sehr gut in einem Weg-Zeit-Diagramm verdeutlichen. Hier wird auf die waagerechte Achse die Zeit t und auf die senkrechte der zurückgelegte Weg s aufgetragen. Bei gleichförmigen Bewegungen handelt es sich dabei um eine linearen Verlauf oder oft sogar um eine konkrete proportionale Zuordnung. Es entsteht also eine Gerade, die oft sogar durch den Koordinatenursprung verläuft. Die Steigung der Geraden entspricht nun direkt der Geschwindigkeit des Objektes. Einschneller Körper wird also eine steilere Gerade vorweisen als ein langsamer. Diese Weg-Zeit-Diagramme dienen der Veranschaulichung von Bewegungen. Man kann aus ihnen außerdem ohne Umstände die Position eines Gegenstandes zu einer beliebigen Zeit ermitteln. Dazu muss man lediglich die Werte an den Achsen ablesen. Mit Hilfe eines Steigungsdreiecks lässt sich auch die Geschwindigkeit des Körpers bestimmen, denn die entspricht ja eben genau der Steigung der Geraden. Solche visuellen Hilfsmittel wie das Weg-Zeit-Diagramm lassen einen sehr viel über eine Bewegung mit nur einem Blick erkennen. Ich hoffe, ihr hattet Spaß beim Schauen und wünsche euch noch einen schönen Tag. Euer Philipp Physik      

Informationen zum Video
15 Kommentare
  1. Default

    Gibt es auch ein Video wo gezeigt wird wie man die Zeit berechnet?

    Von Deliacarlone, vor 6 Monaten
  2. Default

    COOL! ;)

    Von Remoundclaudia, vor 8 Monaten
  3. Default

    Vielen Dank Herr Rupp hat mir sehr geholfen

    Von Daro Gro, vor 8 Monaten
  4. Default

    Danke sehr hilfreih

    Von Cameliazz, vor 10 Monaten
  5. Default

    War gut aber sehr schlecht

    Von Bmg Martin Gronau, vor 10 Monaten
  1. Blume

    @Pablo Melina es ist eigentlich für die /. Klasse.

    Von Ranri 2002, vor 12 Monaten
  2. Default

    War ganz gut.

    Von Tomphilip H, vor etwa einem Jahr
  3. Novaskin minecraft wallpaper

    @Pablo Melina das ist ja auch 9 Klasse ;/

    Von Tim B., vor mehr als einem Jahr
  4. Default

    Danke hat mir total geholfen :)

    Von Fidan.Brand, vor etwa 2 Jahren
  5. Default

    danke war echt gut hab es erst nicht so wirklich verstanden erst nach dem 2. mal.......

    Von Piepselchen, vor etwa 3 Jahren
  6. Default

    Mutter: mir hat es geholfen, damit ich es meinem Sohn erklären kann:-) Für Kids Klasse 6 (BaWü - Physik): teilweise sehr schnell und zu kompliziert erklärt.
    Aber ich kann es ja jetzt zumindest erklären - danke :-)

    Von Pablo Melina, vor fast 4 Jahren
  7. Default

    Mir hat es shr geholfen nur du hast es ein bischen zu kompliziert erklärt

    Von Patrick Fischer, vor fast 4 Jahren
  8. Default

    Mir hat es sehr geholfen nur du hast es ein bischen zu kompliziert erklärt

    Von Patrick Fischer, vor fast 4 Jahren
  9. 2

    Das freut mich sehr, und vielmals gern geschehen! :)

    Von Philip Rupp, vor fast 5 Jahren
  10. Default

    herr physik ,
    dieses video hat mir sehr geholfen zu verstehen
    danke
    danke
    oh hab ich ja schon gesagt
    wahrscheinlich schaun sie eh nich mehr auf diese seite aber trotzdem danke fürs hochladen ;)

    Von Deleted User 29316, vor fast 5 Jahren
Mehr Kommentare