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Physik

Einheitliche geradlinige Bewegung (MRU) mit Beispielen

Einheitliche geradlinige Bewegung (MRU) mit Beispielen

Eine gleichförmige geradlinige Bewegung (MRU) ist eine Art von Bewegung, bei der ein starrer Körper auf einer konstanten Geschwindigkeit gehalten wird und sein Weg eine gerade Linie ist.

Arbeitsstellen: Regelplan B I / 6
Arbeitsstellen: Regelplan B I / 6

Nach dem ersten Newtonschen Gesetz bewegt sich der Körper auf einer geradlinigen Bahn (oder bleibt in Ruhe), wenn keine Kraft auf den Körper einwirkt oder sich die einwirkenden Kräfte ausgleichen.

Die Hauptmerkmale der gleichförmigen geradlinigen Bewegung sind:

  • Der Geschwindigkeitsvektor ist konstant, was bedeutet, dass seine Richtung (und Richtung) unabhängig von der Zeit ist. Daher ist die Anfangsgeschwindigkeit gleich der Endgeschwindigkeit.

  • Beschleunigung ist null

  • Der absolute Wert der Verschiebung (Positionsänderung) ist gleich der vom Körper zurückgelegten Strecke und wird durch verstrichene Zeit und Geschwindigkeit beschrieben.

Die Geschwindigkeit kann Null (Ruhe), positiv oder negativ sein. Die Bewegung kann also zwei Richtungen haben: Eine negative Geschwindigkeit repräsentiert eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung zu der Richtung, die wir als positiv angenommen haben.

Formel für gleichförmige geradlinige Bewegung

Da die Geschwindigkeit bei einer gleichförmigen Bewegung nicht zeitabhängig ist, ist die Positionsänderung in regelmäßigen Zeitabständen also konstant. Die zurückgelegte Strecke wird berechnet, indem die Größe der Geschwindigkeit mit der verstrichenen Zeit multipliziert wird. Diese Beziehung gilt auch, wenn die Bahn nicht gerade ist, solange die Geschwindigkeit konstant ist.

Die Formel zur Berechnung der Wegstrecke (Weg als Funktion von Zeit und Geschwindigkeit) bei einer gleichförmigen geradlinigen Bewegung lautet:

Δx=v Δt

Gleichzeitig kann die Geschwindigkeit auch als Funktion von Weg und Zeit ausgedrückt werden:

v=Δx / Δt

Wo:

  • Δx ist die zurückgelegte Strecke. Im internationalen Maßsystem wird es in Metern (m) ausgedrückt

  • v repräsentiert die Geschwindigkeit des starren Körpers. In SI-Einheiten wird sie in Metern pro Sekunde (m/s) ausgedrückt.

  • Δt ist das Zeitinkrement (die verstrichene Zeit), ausgedrückt in Sekunden (s), wenn wir SI-Messungen verwenden.

Beispiele für gleichförmige geradlinige Bewegungen 

  • Ein Zug, der mit konstanter Geschwindigkeit auf einer geraden Strecke fährt

  • Eine Person, die in konstantem Tempo eine Straße entlang geht.

  • Licht ist auch ein Beispiel für eine gleichmäßige geradlinige Bewegung, da es sich auf einem geraden Weg fortbewegt und seine Geschwindigkeit konstant ist: die berühmte Lichtgeschwindigkeit .

Beispiel einer gleichförmigen geradlinigen Bewegungsübung

Ein Zug verlässt Paris in Richtung Barcelona. Welche Durchschnittsgeschwindigkeit muss er fahren, um in 11 Stunden anzukommen? Die Entfernung zwischen beiden Städten beträgt 1040 km.

Lösung:

Unter Anwendung der Gleichung Δx=v Δt interessieren wir uns für die Isolierung der Geschwindigkeit, daher:

v = Δx/Δt

Wir ersetzen die Werte und das haben wir

v=1040 km / 11h

Daher beträgt die Durchschnittsgeschwindigkeit, bei der der Lokführer den Zug halten muss, 94,55 km/h.

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Erscheinungsdatum: 31. Mai 2022
Geändert am: 31. Mai 2022