Artikel iwwer d'Quantitéiten vun der Physik an der linearer Bewegung
1. Zäitintervall
Wann en Objet vun enger Plaz op déi aner beweegt gëtt, brauch en en bestëmmten Zäitintervall. D'Zäitsymbol ass t (Zäit). Déi international Eenheet vun der Zäit ass d'Sekonn (s).
2. Distanz an Verrécklung
Distanz ass d'Längt vum Wee, deen en Objet ofleet. Distanz ass eng skalar Gréisst, wou d'Gréisst net vun der Richtung ofhängeg ass. D'Distanzsymbol ass d an d'international Eenheet vum System ass e Meter (m).
Eng Verrécklung ass eng Ännerung vun der Positioun vun engem Objet. Eng Verrécklung si Vektorgréissten, dofir besteet d'Verrécklung aus der Gréisst vun der Verrécklung an der Richtung vun der Verrécklung. D'Verrécklung hänkt vun der Richtung of, sou datt se positiv oder negativ ka sinn. Wann se a kartesesche Koordinaten ausgedréckt gëtt, dann ass d'Verrécklung, laut der Iwwereneestëmmung, positiv, wann d'Richtung vun der Verrécklung an der Richtung vun der positiver x-Achs an der positiver y-Achs ass. Am Géigendeel, wann d'Richtung vun der Verrécklung an der Richtung vun der negativer x-Achs an der negativer y-Achs ass, dann ass d'Verrécklung negativ. D'Richtung vun der Verrécklung gëtt och dacks als Norden, Osten, Süden a Westen uginn. D'Symbol vun der Verrécklung ass d an d'international Eenheet ass e Meter (m).
Beispillproblem 1:
E Schüler beweegt sech bis zu 2 Meter no Osten. Wat ass d'Distanz an d'Gréisst vun der Verrécklung vum Schüler?
a = Ausgangspositioun, b = Endpositioun.
Distanz (d) = 2 m
D'Gréisst vun der Verrécklung (d) = 2 m. Richtung vun der Verrécklung = Osten
Beispillproblem 2:
E Schüler beweegt sech 2 Meter no Osten an dann 2 Meter no Westen. Wat ass d'Distanz an d'Gréisst vun der Verrécklung vum Schüler?
a = Startpositioun an Endpositioun
Distanz (d) = 2 m + 2 m = 4 m
D'Gréisst vun der Verrécklung (d) = 2 m – 2 m = 0. Endpositioun = Ausgangspositioun, sou datt et keng Verrécklung gëtt.
Beispillproblem 3:
E Schüler beweegt sech 2 Meter no Osten an dann 1 Meter no Westen. Wat ass d'Distanz an d'Gréisst vun der Verrécklung vum Schüler?
a = Startpositioun, b = Endpositioun.
Distanz (d) = 2 m + 1 m = 3 m
D'Gréisst vun der Verrécklung (d) = 2 m – 1 m = 1 m. Richtung vun der Verrécklung = Osten
3. Geschwindegkeet a Vitesse
Geschwindegkeet ass eng skalar Gréisst, während Geschwindegkeet eng Vektorgréisst ass. Geschwindegkeet besteet aus enger Gréisst vun der Geschwindegkeet an der Richtung vun der Geschwindegkeet. D'Symbol fir Geschwindegkeet ass v an d'Symbol fir Geschwindegkeet ass v (Velocity). Déi international Eenheet fir Geschwindegkeet a Vitesse ass Meter pro Sekonn (m/s).
a. Duerchschnëttsgeschwindegkeet a Duerchschnëttsvitesse
Beispillproblem 1:
E Schüler beweegt sech 2 Meter wäit no Osten fir 1 Sekonn. Wat ass déi duerchschnëttlech Geschwindegkeet an d'Gréisst vun der duerchschnëttlecher Vitess vum Schüler?
D'Richtung vun der Duerchschnëttsgeschwindegkeet = d'Richtung vun der Verrécklung = no Osten
Beispillproblem 2:
E Schüler beweegt sech 2 Meter no Osten fir 1 Sekonn an dann 1 Meter no Westen fir 2 Sekonnen. Wat ass déi duerchschnëttlech Geschwindegkeet an d'Gréisst vun der duerchschnëttlecher Vitess vum Schüler?
Richtung vun der Duerchschnëttsgeschwindegkeet = Richtung vun der Verrécklung = no Osten
b. Momentaner Geschwindegkeet an momentaner Vitess
Momentan Geschwindegkeet = ganz kleng Distanz, déi an engem ganz kuerzen Zäitintervall zréckgeluecht gëtt. D'Gréisst vun der momentaner Geschwindegkeet = ganz kleng Verrécklung, déi an engem ganz kuerzen Zäitintervall zréckgeluecht gëtt. Wann Dir jeemools Motorrad oder Auto gefuer sidd, hutt Dir sécherlech e Tachometer gesinn. Beim Motorradfueren ännert sech d'Geschwindegkeet vun engem Motorrad a gëtt vum Tachometer ugewisen.
An der Physik gëtt déi momentan Geschwindegkeet dacks als Vitesse ofgekierzt. Och gëtt déi momentan Geschwindegkeet dacks als Velocity ofgekierzt. Et ass wichteg ze wëssen, datt mir d'Gréisst vun der Geschwindegkeet duerch Vitesse ersetzen kënnen. Dëst läit dorun, datt d'Gréisst vun der Geschwindegkeet als gläich der Vitesse ugesi gëtt. D'Gréisst vun der Geschwindegkeet gëtt als gläich der Vitesse ugesi, well d'Distanz an d'Gréisst vun der Verrécklung d'selwecht sinn, wa se ganz kleng ass. Och wann d'Distanz an d'Gréisst vun der Verrécklung net ëmmer d'selwecht sinn (vergläicht mat der Diskussioun iwwer Distanz an Verrécklung), awer wa d'Distanz an d'Gréisst vun der Verrécklung ganz kleng sinn, da musse se deeselwechte Wäert hunn.
4. Beschleunegung
Beschleunigung ass eng Vektorgréisst, dofir gëtt et d'Gréisst vun der Beschleunigung an d'Richtung vun der Beschleunigung. D'Symbol vun der Beschleunigung ass a (Beschleunigung). D'SI-Eenheet vun der Beschleunigung ass Meter pro Sekonn am Quadrat (m/s² ).
a. Duerchschnëttlech Beschleunigung
Beispillproblem:
En Auto fänkt un, sech vu Rou ze beweegen, bis en eng Geschwindegkeet vun 10 m/s fir 5 Sekonnen erreecht. Berechent d'Gréisst vun der duerchschnëttlecher Beschleunigung!
D'Richtung vun der duerchschnëttlecher Beschleunigung ass no Osten.
Am Duerchschnëtt klëmmt d'Geschwindegkeet vum Auto ëm 2 m/s all Sekonn. Wann d'Gréisst vun der Beschleunigung vum Auto konstant ass, dann klëmmt d'Geschwindegkeet vum Auto ëmmer ëm 2 m/s all Sekonn. Wann d'Gréisst vun der Beschleunigung vum Auto net konstant ass, dann klëmmt d'Geschwindegkeet vum Auto net ëmmer ëm 2 m/s all Sekonn. D'Geschwindegkeet vum Auto soll an der éischter Sekonn ëm 1 m/s eropgoen, an dann an der Sekonn ëm 3 m/s. Awer am Duerchschnëtt, wann e 5 Sekonne laang fiert, klëmmt d'Gréisst vun der Geschwindegkeet vum Auto ëm 2 m/s all Sekonn.
b. Momentan Beschleunigung
Eng direkt Beschleunigung ass eng Ännerung vun der Geschwindegkeet während engem ganz kuerzen Zäitintervall. Direkt Beschleunigung gëtt dacks Beschleunigung genannt. Dofir, wann et Beschleunigung ass, da mengt een direkt Beschleunigung. En Objet soll eng Beschleunigung erliewen, wann seng Geschwindegkeet ännert. Geschwindegkeet ass och eng Vektorgréisst, déi d'Gréisst vun der Geschwindegkeet an d'Richtung vun der Geschwindegkeet enthält. Dofir ginn et dräi Konditiounen, ënner deenen e bewegend Objet beschleunegt. Éischtens, gëtt gesot, datt en Objet eng Beschleunigung erlieft, wann d'Gréisst vun der Geschwindegkeet oder der Vitess ännert (d'Richtung vun der Geschwindegkeet ass konstant).
Am éischte Beispill ass en Auto ufanks a Rou (v = 0). Eng Sekonn méi spéit klëmmt seng Geschwindegkeet op 5 m/s. D'Geschwindegkeet vum Auto klëmmt, sou datt den Auto beschleunegt. Am zweete Beispill fiert en Auto ufanks mat enger Geschwindegkeet vu 5 m/s. Eng Sekonn dann hält den Auto op. D'Geschwindegkeet vum Auto hëlt of, well den Auto eng negativ Beschleunegung erlieft oder eng Verzögerung erlieft. Zweetens gëtt gesot, datt en Objet eng Beschleunegung erlieft, wann d'Richtung vu senger Geschwindegkeet ännert (d'Gréisst vun der Geschwindegkeet oder der Vitess ass konstant). Richtung vun der Geschwindegkeet = Richtung vun der Verrécklung = Bewegungsrichtung. Drëttens gëtt gesot, datt en Objet eng Beschleunegung erlieft, wann souwuel d'Gréisst wéi och d'Richtung vu senger Geschwindegkeet sech änneren.
