Geschwindigkeit und Beschleunigung

Beispiele: Ein ICE beschleunigt in 2 Minuten auf eine Geschwindigkeit von 200 Kilometern in einer Stunde. Ein Mensch sprintet nach 1 Sekunde mit einer Geschwindigkeit von 10 Metern in der Sekunde.

Weitere Beispiele:		Ein Pferd trabt nach 1 Minute mit einer Geschwindigkeit von 13,5 Kilometern in der Stunde. Ein Gepard jagt mit einer Geschwindigkeit von 120 Kilometern in der Stunde. Er bremst in etwa 3 Sekunden seine Geschwindigkeit auf Null. Die Galaxien NGC1410 und 1409 umkreisen sich mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit von 1 000 000 Kilometern in der Stunde. Das Licht bewegt sich im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von annähernd 300 000 000 Metern in der Sekunde.

		Anmerkung: In der Umgangssprache spricht man häufig: "Das Auto fährt mit 80 Stundenkilometern." Diese Sprechweise ist verfänglich oder falsch! Denn das Auto fährt 80 Kilometer pro Stunde und nicht in 80 Stunden pro Kilometer!

Erklärung der Geschwindigkeit Bewegt sich ein Körper gleichförmig fort und legt er in der Zeit t den Weg s zurück, so wird seine Geschwindigkeit v durch den Quotienten aus dem Weg s und der Zeit t bestimmt.
		s wie Strecke, t wie tempus und v wie velocitas Anders gesprochen: Der Weg, den ein Auto in einer bestimmten Zeit zurücklegt, berechnet sich als Produkt von Geschwindigkeit und Zeit.
		s = v · t

Erklärung der Beschleunigung Unter der Beschleunigung wird die Zunahme (oder Abnahme) der Geschwindigkeit in einer Zeiteinheit verstanden.		Die nebenstehende Erklärung wird für euch verständlicher, wenn ihr einmal einen herabfallenden Stein oder ein anfahrendes Auto genauer beobachtet: Die Geschwindigkeit wird ständig größer. Oder: Die Wege, die der Stein oder das Auto in einer Zeiteinheit zurücklegen, werden immer länger. Für den Weg eines herabfallenden Steines, der von der Erde mit einer konstanten Erdbeschleunigung g (=9,81m/sec²) angezogen wird, gilt die Formel: s = ½g · t² Diese Formel sagt, dass der Fall-Weg bei konstanter Beschleunigung mit dem Quadrat der Zeit zunimmt.

		Anmerkung: Die letzte Formel kann hier nicht hergeleitet werden. Auf weitere vertiefende Behandlungen der Geschwindigkeit und Beschleunigung wird auf den Physikunterricht verwiesen.



Ideen für mögliche, selbstorganisierte Übungen:		Auf einer Autobahnbrücke könnt ihr an den Wegmarkierungen am Rand der Autobahn die Entfernung ablesen. Stoppt einmal einige Zeiten, die PKWs und LKWs für diese Strecke brauchen. Berechnet die Geschwindigkeiten. Ein Pferd trabt bereits nach 1 Minute mit einer Geschwindigkeit von 13,5 Kilometern in der Stunde. Welchen Weg legt das Pferd in 10 Minuten, 15 Minuten, .... zurück? Legt eine Tabelle an und berechnet die Fallstrecke, die ein auf die Erde abstürzender Satellit in 1s, 2s, 3s, .... 30s, 1min, 2 min, 3 min, ... , 30min zurücklegt. Nutzt das Werkzeug Excel.