Gleichförmige Bewegung


Gleichförmige Bewegung

Eine gleichförmige Bewegung (gleichförmige Translation) ist eine Bewegung, die durch konstante Geschwindigkeit gekennzeichnet ist[1] und somit durch die Abwesenheit einer resultierenden Kraft.

Da mit der Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsvektor \vec v (t) gemeint ist, folgt aus der Konstanz der Geschwindigkeit, dass sich weder der Betrag der Geschwindigkeit (anschaulich gesprochen die „Größe“ der Geschwindigkeit) noch die Bewegungsrichtung ändert. Manche Fachbuchautoren unterscheiden mit dem Zusatz der „geradlinigen“ gleichförmigen Bewegung diese beschleunigungslose Bewegung von der gleichförmigen Kreisbewegung, wo nur der Betrag der Geschwindigkeit konstant ist.[2]

Die gleichförmige Bewegung ist ein Spezialfall der gleichmäßig beschleunigten Bewegung mit der Beschleunigung a = 0. Das Aufstellen von Bewegungsgleichungen ist hier besonders leicht.

Inhaltsverzeichnis

Gesetzmäßigkeiten

Nach dem Trägheitssatz bewegt sich jeder Körper gleichförmig, auf den keine resultierende Kraft wirkt (d. h. die Gesamtsumme aller Kräfte ist gleich Null). Die Möglichkeit, dass der Körper in Ruhe verharrt, kann als gleichförmige Bewegung mit der Geschwindigkeit v = 0 aufgefasst werden.

Ohne Vektordarstellung

Bei einer gleichförmigen Bewegung gilt für die im Zeitraum \!\ \Delta t zurückgelegte Strecke \!\  \Delta s: Der Wert von  v= \tfrac {\Delta s}{\Delta t} ist konstant.

\!\ \Delta t wird verwendet, weil man hier keine absolute Zeit einsetzt (z. B.: 4. November 14:00 Uhr), sondern eben nur die Länge eines Zeitraums bzw. eine Zeitdifferenz, beispielsweise 10 min.

Die während der Zeitdifferenz \!\ \Delta t zurückgelegte Strecke \!\  \Delta s lässt sich in diesem Fall berechnen durch  \Delta s = v \cdot \Delta t

Vektorielle Darstellung

Vektoriell formuliert gelten folgende Gesetze:

Beschleunigungs-Zeit-Gesetz:
\vec a (t) =\vec a =\dot \vec v (t) =\ddot \vec s (t) = \mathbf{0}
Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz:
\vec v (t) = \vec v_0 = \text{konst.}\, (definitionsgemäß) sowie
Weg-Zeit-Gesetz:
\vec s(t) = \vec v_0 \cdot t + \vec s_0

Dabei bezeichnen:

\vec s_0 = Ortsvektor zur Zeit t = 0
\vec v_0 = (konstante) Geschwindigkeit,
\vec a = Beschleunigung und
\!\ t = Zeit.

Einzelnachweise

  1. Paul Dobrinski,Gunter Krakau,Anselm Vogel:Physik für Ingenieure, Vieweg +Teubner, 2006, ISBN 3835100203, Seite 23
  2. Paul Dobrinski,Gunter Krakau,Anselm Vogel:Physik für Ingenieure, Vieweg +Teubner, 2006, ISBN 3835100203, Seite 36

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