Handout Kinematik

.:Hanna:. · Anmeldungsdatum: 18.10.2008 Beiträge: 56

Also...ich hab jetzt mein Handout fertig für das Referat über Mechanik/kinematik.
Ich sollte die Bewegungen und Würfe machen und würd jetzt gerne wissen, ob mein Handout so richtig ist, oder nicht.
Es ist teilweise vielleicht etwas unübersichtlich, aber ich denke auf den zweiten Blick verständlich Augenzwinkern

.:Hanna:. · Anmeldungsdatum: 18.10.2008 Beiträge: 56

Bitte sagt mir, ob das richtig ist, was ich geschrieben hab...besonders die erste Tabelle????
Denn ich bin mir nicht ganz sicher, ob die Kreisbewegung nicht doch nach rechts zu den beschleunigten Bewegungen gehört

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Die Kreisbewegung gehört mit zu den beschleunigten, zu den gleichmäßig beschleunigten Bewegungen.
Du redest ja von einer Kraft auch in deren Zusammenhang, die die Bahnrichtung ändert.
Daher ist das 1. Newton'sche Axiom in so weit nicht mehr erfüllt, dass die Summe der wirkenden Kräfte = 0 ist.
In so fern beißt sich das auch mit deiner Definition, dass die Richtung konstant sei, ist sie das bei einem Kreis? (Fahr durch ne Kurve und lass die Richtung konstant, dann lesen wir deinen nächsten Beitrag aus dem Hospital Augenzwinkern

).

Zu dem "Unabhängigkeitsprinzip" solltest du noch den Begriff "Superpositionsprinzip" hinzuschreiben.

Noch zu 1.
Es heißt NICHT "gleichförmig beschleunigt", sondern "gleichmäßig beschleunigt".

Aber jetzt etwas positive Kritik!
Das mit den Formeln hast du auch ohne Formeleditor schön hinbekommen, obwohl du manchmal zwischen "Wurzel ()" und "Wurzel aus ()" schwankst Augenzwinkern

.:Hanna:. · Anmeldungsdatum: 18.10.2008 Beiträge: 56

Dankeschön smile

Hab das jetzt verbessert. Hoffe es ist so richtig???

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Ich gehe das neue Handout einmal Stück für Stück durch.

"Mechanik" als einfacher Oberbegriff ist sehr weit gefächert. Vielleicht "Bewegungen in der Mechanik" oder "Die Bewegungen der Mechanik".

Und was willst du genau bei deinen Formeln hinschreiben? Welche Formeln für was?
Ich würde vorschlagen (primär):
Gleichf. geradl. Bewegung:
s = v * t
v = konst.
a = 0

Äquivalent dann bei den beschleunigten Bewegungen.

Bei der gleichmäßig beschleunigten Bewegung stößt mir die konstante Richtung der Beschleunigung auf.
Bei einer Kreisbewegung zeigt sie zwar immer auf den gleichen Punkt, streng genommen ist das ja aber nicht die gleiche Richtung.
Und die Beschleunigung a bitte IMMER mit kleinem a schreiben smile

Bei der Kreisbewegung würde ich weiter die Formeln so benutzen:
v = U / T (s/t ist okay, aber etwas verwirrend unter Umständen, U: Umfang, T:Umlaufdauer)
Oder aber du fängst ganz anders bei den Formeln an nämlich:
v = w * r <- Das "w" ist kein kleines W sondern klein Omega!
w = 2pi * n <- Winkelgeschwindigkeit
n = 1 / T <- Frequenz
T: Zeit für eine "Umkreisung"

Gut, das mit Drehzahl und so hast du weiter unten noch geschrieben, es ist aber etwas zu "viel" die Radialkraft komplett auszuschreiben, also alles mögliche einzusetzen. smile

Das bringt nur fehlende Übersichtlichkeit Augenzwinkern

Bei dem freien Fall werden Fragen aufkommen - "Warum mit dem Quadrat der Zeit? WIESO? WARUM IS DAS SO? Antimaterie?" Es soll so Leute geben Augenzwinkern

Aaalso... naja, Integralrechnung habt ihr noch nicht, aber Ableiten oder?
Dann kannst du ja sagen, dass der Weg abgeleitet nach der Zeit die Geschwindigkeit ergibt.
Und lieber
v = a * t
a = konst.
So ist das an sich üblich Augenzwinkern

Bei a = v / t fehlen nämlich eigentlich noch die Deltas um anzuzeigen, dass man dabei dann nur einen Ausschnitt betrachtet, sonst können nämlich grobe Fehler passieren.

Bei den Würfen sagst du in der ersten Reihe eigentlich 3 mal zu 95% das gleiche.
Könnte man das noch etwas entschlacken?
Vielleicht, dass man sagt, dass bei den und den Würfen sich das und das überlagert und dann "nur" die Besonderheiten in die Tabelle.

Die Formeln für den schrägen Wurf kenn ich nicht bzw. nicht mehr, ist ja auch schon über ein Jahr her.
Aber wenn du da schon sagst, dass die vektoriell adiert werden, warum bei den anderen nicht, das würde das "nach oben / nach unten" überflüssig machen Augenzwinkern

.
Aber ist auch okay so.

Wenn es Nachfragen gibt, weißt du auch wie man an die "Gipfelhöhe" also max. Höhe kommt bzw. an die dafür benötigte Zeit? Augenzwinkern

Und pass auf, dass du das s vom Weg klein schreibst, das v von der Geschwindigkeit und das a von der Beschleunigung!

P.S.: beim waagerechten Wurf fehlt bei einer Wurzel bei den Formeln eine klammer

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Also doch gleichförmig, nun gut, dann schließe ich mich dir bzgl. der Kreisbewegung natürlich an!

.:Hanna:. · Anmeldungsdatum: 18.10.2008 Beiträge: 56

Ahhh jetzt bin ich verwirrt.
Also ist das erste Handout doch richtig, was die Kreisbewegung betrifft? Muss die doch auf die linke Seite?

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Wenn man sie als gleichförmige Bewegung nun definiert (ich habe es vor anderthalb Jahren noch anders gelernt :|), dann ja.
Aber die Richtung der Geschwindigkeit ist nicht konstant!

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ich konnte das erst auch nicht glauben, dass man auch Bewegungen mit sich ändernder Geschwindigkeitsrichtung, aber gleichbleibendem Betrag der Geschwindigkeit, als gleichförmige Bewegung bezeichnet. Aber ich habe in mehreren Büchern nachgeschaut (und ich glaube, auch bei Wikipedia steht es so) und es ist tatsächlich so.

Um auf Nummer sicher zu gehen, bzw. es ganz eindeutig zu machen, würde ich die Kreisbewegungen separat behandeln. Also ein Punkt mit gleichförmigen geradlinigen Bewegungen, einen mit gleichmäßig beschleunigten Bewegungen und noch einen mit gleichförmigen Kreisbewegungen machen. Wobei es auch gleichmäßig beschleunigte Kreisbewegungen geben müsste, denke ich, aber ob es das wirklich als Begriff gibt, oder ob gleichmäßig beschleunigte Bewegung sich wirklich auf eine Dimension beschränkt, weiß ich nicht. Ich würde auf jeden Fall unter einer gleichmäßig beschleunigten Kreisbewegung verstehen, dass es eine konstante Kreisbeschleunigung gibt, also die Winkelgeschwindigkeit sich konstant ändert. Ich würde eine Kreisbewegung mit konstantem Geschwindigkeitsbetrag zumindest nie als gleichmäßig beschleunigte Bewegung bezeichnen, obwohl da die Beschleunigung im Betrag konstant ist.

Letztendlich sind das natürlich alles recht willkürliche Definitionen. Ich bin mir noch nicht mal sicher, wie genau Dein Lehrer die kennt. Das geht generell oft durcheinander und hat mE letztendlich mit dem wirklichn Verständnis in der Physik nicht so wahnsinnig viel zu tun. Es sind halt alles bestimmte Spezialfälle, die zwar schon alle ihre Wichtigkeit haben, aber eben letztendlich beliebig festgelegt sind.

Deinen Text habe ich übrigens noch nicht genauer angeschaut. Ich weiß nicht, ob ich noch dazu komme.

Gruß
Marco

.:Hanna:. · Anmeldungsdatum: 18.10.2008 Beiträge: 56

Also ich habe heute meinen Lehrer gefragt. Und der meinte, dass es zu den beschleunigten Bewegungen zählt...
irgendas von wegen, dass sich die Richtung ändert, und ja auch immer noch eine Kraft wirkt...
Naja ich lasse das dann so...
Danke trotzdem für eure Hilfe. Und nur weil mein Lehrer das sagt, muss das noch lange nicht richtig sein!!!

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ja, eine Kreisbewegung ist eine beschleunigte Bewegung. Es wurde hier auch noch nichts andere gesagt: Die Geschwindigkeit ändert sich aufgrund einer Zentralkraft/Zentralbeschleunigung. Das ist alles keine Frage.

Allerdings ist es erstens damit noch keine gleichmäßig beschleunigte Bewegung, weil die Beschleunigung zwar dem Betrag nach gleich bleibt, aber eben nicht der Richtung nach (das müsste man aber nochmal genauer überprüfen, ob das dann wirklich nicht mehr "gleichmäßig beschleunigt" nennt).
Und zweitens bedeutet es nicht, dass es keine gleichförmige Bewegung ist. Dazu ist nämlich entgegen weit verbreiteter Meinung eben nicht unbedingt notwendig, dass keine Beschleunigung vorliegt. Das ist nur bei einer geradlinigen gleichförmigen Bewegung der Fall. Wahrscheinlich weiß das allerdings Dein Lehrer nicht, dass es da noch eine Unterscheidung in geradlinig und nicht geradlinig gibt, bzw. dass man auch Bewegungen als gleichförmig bezeichnet, deren Geschwindigkeit zwar konstant vom Betrag her ist, aber nicht von der Richtung her. Das sind dann eben die nicht geradlinig gleichförmigen Bewegungen.

Also, im Prinzip ist es so: Eine Bewegung ist gleichförmig, wenn der Betrag der Geschwindigkeit konstant bleibt. Das unterteilt man nochmal in geradlinig und nicht-geradlinig. Bei geradlinigen gleichförmigen Bewegungen ist nicht nur der Betrag der Geschwindigkeit konstant, sondern auch die Richtung. Das bedeutet, der Geschwindigkeitsvektor als ganzes ist konstant. Das wiederum bedeutet, dass keine Beschleunigung vorlag.
Andererseits gibt es eben auch die gleichförmigen Bewegungen, die nicht geradlinig sind. Da kann durchaus eine Beschleunigung wirken, aber immer nur senkrecht auf die Geschwindigkeit, so dass die Geschwindigkeit dem Betrag nach zwar konstant bleibt, aber nicht ihrer Richtung nach. Z. B. ist das bei einer gleichförmigen Kreisbewegung der Fall, wobei hier sogar noch dieser senkrecht (tangential) wirkende Anteil der Beschleunigung konstant bleibt (dem Betrag nach), was im allgemeinen auch nicht unbedingt sein muss.

Und dann gibt es eben noch die gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Gleichmäßig bezieht sich hier auf eine gleichbleibende Beschleunigung. Die ist also konstant, aber so viel ich weiß, muss sie auch der Richtung nach konstant sein, weshalb eine Kreisbewegung nie eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung sein kann.

Dann gibt es natürlich noch viele Bewegungsarten, die überhaupt nicht in diese Kategorien fallen. Z. B. bei Schwingungen aller Art, die ja recht häufig vorkommen. Und natürlich alle möglichen anderen Bewegungsarten.

Wenn Du also Kreisbewegung nicht unter gleichförmige Bewegung einsortieren willst, dann bitte erst recht auch nicht unter gleichmäßig beschleunigt. Das wäre dann nämlich wirklich falsch. Wie schon gesagt: Ich würde Kreisbewegungen separat aufführen und gleichförmige Bewegungen als gleichförmig geradlinige Bewegungen aufführen. Dann bist Du auf jeden Fall richtig. Deinen Lehrer davon zu überzeugen, dass auch eine Kreisbewegung gleichförmig, wenn auch nicht geradlinig, ist, ist vielleicht nicht so erfolgsversprechend, keine Ahnung. Vielleicht hilft es ja, wenn Du diesen Post hier ausdruckst und ihm einfach mal zeigst. Dann kann er ja selbst entscheiden, ob es ihm die Mühe wert ist, einfach mal einen Blick in Wikipedia oder in ein Buch, wie z. B. den Gerthsen, zu werfen.

Ah, ich sehe auch gerade bei Wikipedia das hier: Die sprechen von einer "alternativen Definition", wenn man eine Bewegung mit |v|=const als gleichförmige Bewegung bezeichnet. Und eine gleichförmig geradlinige Bewegung würde man dann auch als gleichförmige Translation bezeichnen. Ich muss allerdings sagen, dass ich Wikipedia da nicht ganz folge. Ich hatte in einigen Physik-Büchern nachgeschlagen und dort war die Definition immer das, was Wikipedia als "alternative Definition" bezeichnet. Also mE ist eher die andere eine alternative Definition. Aber darüber kann man sich vielleicht streiten. Ansonsten fasst der Wikipedia-Artikel das alles ganz gut zusammen. Da wird dann eben auch zwischen "gleichförmiger Translation" und "gleichförmiger Rotation" unterschieden, was genau diesen beiden Fällen entspricht.
Außerdem ist beim Artikel über die gleichmäßig beschleunigte Bewegung dann auch noch aufgeführt, dass es wohl auch eine Definition gibt, bei der auch wieder nur der Betrag der Beschleunigung konstant sein muss, und dann eine gleichförmige Rotation auch eine Form von gleichmäßiger Beschleunigung wäre.

Ui... Jetzt wird es wirklich kompliziert. Offensichtlich gibt es also tatsächlich für das alles mehrere widersprüchliche Definitionen.

Gruß
Marco