Kinematik - Weg, Zeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung – Mathematik – Themenpool

Lernziele dieser Lektion

Sie kennen die Grundgrößen der Bewegung: Weg $s$ , Zeit $t$ , Geschwindigkeit $v$ , Beschleunigung $a$
Sie rechnen mit der Grundformel der gleichförmigen Bewegung $v = s/t$ und stellen sie nach allen Variablen um
Sie rechnen Geschwindigkeiten zwischen km/h und m/s um
Sie verstehen den Unterschied zwischen gleichförmiger und gleichmäßig beschleunigter Bewegung
Sie wenden die Formeln auf freien Fall, Bremsweg und Überholvorgang an

Was ist Kinematik?

In Lektion 4 haben Sie gelernt, technische Formeln umzustellen - in Lektion 5 haben Sie Einheiten sauber aufeinander abgestimmt. Mit diesen Werkzeugen können Sie jetzt die wichtigste Anwendung im Alltag und Beruf angehen: die Kinematik, die Lehre von Bewegungen.

Kinematik beantwortet Fragen wie: Wie weit kommt ein Auto in 3 Stunden bei 90 km/h? Wie lange fällt ein Stein vom 20-Meter-Balkon? Wie lang ist der Bremsweg bei 50 km/h? Alle diese Fragen folgen denselben Grundformeln.

Die vier Grundgrößen

Größe	Symbol	Einheit	Bedeutung
Weg	$s$	m (Meter)	Zurückgelegte Strecke
Zeit	$t$	s (Sekunde)	Dauer der Bewegung
Geschwindigkeit	$v$	m/s oder km/h	Weg pro Zeit
Beschleunigung	$a$	m/s²	Änderung der Geschwindigkeit pro Zeit

Gleichförmige Bewegung

Bei einer gleichförmigen Bewegung bleibt die Geschwindigkeit konstant. Ein Auto auf Tempomat 100 km/h ist näherungsweise gleichförmig unterwegs.

Grundformel der gleichförmigen Bewegung

v = \frac{s}{t}

Durch Umstellen (siehe Lektion 4) ergeben sich die beiden anderen Formen:

s = v \cdot t \qquad t = \frac{s}{v}

Diese drei Formeln sind die wichtigsten der ganzen Physik-Schule. Sie nutzen sie im Beruf (Fahrtzeiten), im Alltag (Reiseplanung) und in Prüfungen.