geradlinig gleichförmige Bewegung falsch definiert?
Hey Community,
In meinem Skript steht folgendes:
Ist die Geschwindigkeit konstant, so spricht man von einer geradlinig gleichförmigen Bewegung. In diesem Falle gilt: S= v * t + s0
Ist das nicht falsch ?
Die Geschwindigkeit könnte auch konstant ohne dass eine geradlinige Bewegung stattfindet , z.B. wenn man in Kurven fährt.
Wir behandeln folgende Thematik : Kinematik , nicht das Inertialsystem .
Vielen Dank im Voraus
3 Antworten
Der Betrag der Geschwindigkeit wäre bei einer Kurvenfahrt zwar konstant aber der Geschwindigkeitsvektor nicht weil er immer die Richtung ändert.
Aber ja wenns nur um den Betrag geht dann muss sie nicht geradlinig sein.
Ja genau der Geschwindigkeitsvektor ist nur bei einer geradlinigen gleichförmigen Bewegung konstant.
Der Betrag der Geschwindigkeit ist bei einer gleichförmigen Bewegung konstant, geradlinig entfällt dann wenn man nur den Betrag betrachtet.
Allerdings wird das ganze vermutlich auf die Kräftfreiheit hinaus laufen und die ist eben nur dann gegeben wenn der Geschwindigkeitsvektor konstant ist also nur bei der geradlinigen gleichförmigen Bewegung.
In der Physik ist die Geschwindigkeit also nur dann Konstant wenn Betrag und Geschwindigkeitsvektor gleich sind ?
Nicht wenn ich z.B. mit 30km/h konstant eine Strecke befahren würde die ihre Richtung ändert?
Wie gesagt es kommt drauf an was man betrachtet.
Wenns um den Vektor geht dann muss Richtung und Betrag konstant sein.
Wenns nur um den Zahlenwert geht dann ist die Richtung egal.
Wenns dann aber um so Sachen wie Impulserhaltung etc geht dann muss man die Geschwindigkeit immer vektoriell betrachten.
Hmm wir behandeln die Kinematik der Translation , dann ist die Definition wohl auf den Vektor ausgelegt.
Aber dann wäre die Definition ja nicht allgemeingültig , sie würde ja nur in einem Inertialsystem stimmen. Auf der Erde kommt es wie du bereits gesagt hast , darauf an was man betrachtet.
In wie fern wäre sie nicht allgemein gültig? In beschleunigten Bezugssystemen ist sowieso so einiges zu beachten, da kommen ja dann die ganzen Scheinkräfte dazu.
Die Definition einer geradlinigen gleichförmigen Bewegung ist eben ein konstanter Geschwindigkeitsvektor.
Naja weil die besagte Definition behauptet , die Geschwindigkeit sei nur im Falle einer geradlinig gleichförmigen Bewegung konstant. Sie schließt damit alle anderen Fälle aus .
Demnach kann also die Geschwindigkeit nur dann Konstant sein wenn Betrag und Vektor gleich sind -> also nur bei v^-> .
In der Realität könnte man aber eine Kurvige Strecke mit konstanter Geschwindigkeit befahren, somit wäre die Definition ja nicht allgemeingültig . Da ausgeschlossener Fall , passieren kann.
In der Realität könnte man aber eine Kurvige Strecke mit konstanter Geschwindigkeit befahren
Kann man eben nicht.
Eine Richtungsänderung bedeutet eine Änderung des Geschwindigkeitsvektors.
Der Tacho im Auto zeigt dir am Ende ja nur den Betrag der Geschwindigkeit an und im normalen Sprachgebrauch spricht man eben von der Geschwindigkeit wenn man den Betrag der Geschwindigkeit meint.
Wenn man das ganze aber physikalisch korrekt betrachten will muss man die Geschwindigkeit immer als Vektor betrachten und man kann keine kurvige Strecke mit einem konstanten Geschwindigkeitsvektor befahren.
Verstehe , physikalisch korrekt betrachtet , ist Geschwindigkeit mit Betrag & Geschwindigkeitsvektor definiert . In einem Inertialsystem lässt sich das ganze ja auch einfach beobachten und bestätigen.
Auf der Erde lassen sich kurvige Strecken mit einem konstanten Betrag von Geschwindigkeit befahren. Sprachgebräuchlich bezeichnet man dies als konstante Geschwindigkeit , wie wir das bereits geklärt haben, ist das physikalisch betrachtet falsch , da sich der Geschwindigkeit Vektor ändert.
Nun wie nennt man dann aber den Vorgang wo der Betrag konstant bleibt der Vektor sich jedoch ändert?
Was meinst du wie nennt man den Vorgang?
Allgemein würde mans als beschleunigte Bewegung beschreiben, weil die Beschleunigung dann eben nicht 0 ist sofern man die Richtung ändert.
Man kanns aber auch als gleichförmige Bewegung bezeichnen.
Wie du es nennst ist aber am Ende egal sofern du nur |v| = konstant definierst aber v offen lässt hast du eben genau diesen Fall und jeder weiß was du meinst.
Was meinst du wie nennt man den Vorgang?
Der Vorgang der beim Befahren einer Kurve passiert . Du hast ja gesagt dass der Betrag der Geschwindigkeit beim befahren einer Kurven gleich bleibt aber der Geschwindigkeitsvektor sich ändert und es demnach keine konstante Geschwindigkeit sei.
Dieser Vorgang wird als beschleunigte Bewegung bezeichnet ?
Ich sehe aber auch gerade dass die Kinematik , Bewegungen von Körpern in einem Kräftefreien Raum behandelt, könnte es vielleicht sein dass die Definition demnach ebenfalls auf dem Kräftefreien Raum bezogen ist?
Oder ist eine Bewegung physikalisch wirklich nur dann konstant wenn der Betrag konstant und der Vektor sich nicht ändert?
Dieser Vorgang wird als beschleunigte Bewegung bezeichnet ?
Ja ist für manche Betrachtungen sinnvoll diese Bezeichnung zu wählen auch wenns nicht der Altagsdefinition von Beschleunigung entspricht.
Es soll eben nur ausdrücken es gibt eine Beschleunigung und die Kräfte sind nicht 0.
Du kannst es aber auch als gleichförmige Bewegung bezeichnen, wobei Gleichförmig hier eventuell wieder geradlinig suggeriert.
Ich sehe aber auch gerade dass die Kinematik , Bewegungen von Körpern in einem Kräftefreien Raum behandelt, könnte es vielleicht sein dass die Definition demnach ebenfalls auf dem Kräftefreien Raum bezogen ist?
Was verstehst du unter einem kräftefreien Raum? Die Kinematik ist nichts anderes als die mathematische Beschreibung der Bewegung von Körpern, natürlich können auf diese Körper auch Kräfte wirken.
Oder ist eine Bewegung physikalisch wirklich nur dann konstant wenn der Betrag konstant und der Vektor sich nicht ändert?
Ja. Denn in allen anderen Fällen gibt es Kräfte die den Bewegungszustand des Objektes ändern. Diese Kräfte müssen zwar nicht unbedingt Arbeit verrichten aber sie existieren.
Was verstehst du unter einem kräftefreien Raum?
Was verstehst du unter einem kräftefreien Raum? Ein Inertialsystem. Es wirken absolut keine Kräfte , der Körper befindet sich entweder im Ruhestand oder in Bewegung.
Es soll eben nur ausdrücken es gibt eine Beschleunigung und die Kräfte sind nicht 0.
Verstehe, demnach kann eine Kurve ohne eine gewisse " Beschleunigung" zum Zentrum der Kurve nicht bewältigt werden ?
Würde ich das Auto so umfunktionieren , dass folgende Zentripetalkraft ausgeglichen wird und somit keine Auswirkung auf das Auto hat, könnte ich keine Kurve befahren , sondern würde geradlinig fahren?
Laut Definition behandelt die Kinematik die Körper ohne den Einfluss von einwirkenden Kräften zu beachten.
Die Kinetik jedoch betrachtet alle einwirkenden Kräfte.
Ein Inertialsystem. Es wirken absolut keine Kräfte , der Körper befindet sich entweder im Ruhestand oder in Bewegung.
Das ist nicht die Definition eines Inertialsystems. In einem Intertialsystem wirken durchaus Kräfte, es treten eben nur keine Scheinkräfte auf wie zB in einem Beschleunigten Bezugsystem.
Man sagt in einem Inertialsystem befindet sich ein Kräftefreier Körper immer entweder in Ruhe oder in einer gleichförmigen geradlinigen Bewegung, was aber nicht bedeutet, dass in dem Inertialsystem keine echten Kräfte auf den Körper wirken können.
Verstehe, demnach kann eine Kurve ohne eine gewisse " Beschleunigung" zum Zentrum der Kurve nicht bewältigt werden ?
Richtig, das ist eine direkte Folge der Zentripetalkraft die im Gegensatz zur Zentrifugalkraft ja eine echte Kraft und keine Scheinkraft ist. Wenn du zB einen Stein an ein Seil bindest und das über deinen Kopf drehst würde der Stein tangential zur Kreisbahn wegfliegen wenn das Seil reißt. Der Grund ist weil beim reißen des Seils die Zentripetalkraft verschwindet und somit nichts mehr den Stein auf seiner Kreisbahn hält.
Würde ich das Auto so umfunktionieren , dass folgende Zentripetalkraft ausgeglichen wird und somit keine Auswirkung auf das Auto hat, könnte ich keine Kurve befahren , sondern würde geradlinig fahren?
Ja nur musst du dazu nicht wirklich das Auto umbauen. Wenn du einfach nicht lenkst können die Reifen auch keine Querkraft auf das Auto ausüben womit es gerade aus fährt.
Das ist nicht die Definition eines Inertialsystems. In einem Intertialsystem wirken durchaus Kräfte, es treten eben nur keine Scheinkräfte auf wie zB in einem Beschleunigten Bezugsystem.
Verstehe , mal wieder was neues gelernt . Ich dachte all die Zeit dass in einem Inertialsystem absolut keine Kräfte wirken.
Ist die Anziehungskraft von Massen eine Scheinkraft ?
würde der Stein tangential zur Kreisbahn wegfliegen wenn das Seil reißt. Der Grund ist weil beim reißen des Seils die Zentripetalkraft verschwindet und somit nichts mehr den Stein auf seiner Kreisbahn hält.
Stimmt .....
Wenn der Geschwindigkeitsvektor seine Richtung ändert , wirkt immer die Zentripetalkraft , sodass es zu einer Beschleunigung zu Zentrum kommt?
Verstehe , mal wieder was neues gelernt . Ich dachte all die Zeit dass in einem Inertialsystem absolut keine Kräfte wirken.
Nein eben nur dass keine Scheinkräfte wirken das ist der wesentliche Unterschied. Eine Scheinkraft unterscheidet sich von einer echten Kraft ja nur dadurch, dass sie eben nicht in jedem Bezugssystem gleich ist bzw auch nicht in jedem Bezugssystem überhaupt vorhanden sind.
Typisches Beispiel die Trägheit. Wenn du in einem Auto sitzt spührst du beim Bremsen eine Kraft die dich nach vorne drückt. Wenn du hingegen das ganze von Außerhalb betrachtest wirkt auf den Fahrer keine Kraft nach vorne sondern nur die Bremskraft nach hinten.
Ist die Anziehungskraft von Massen eine Scheinkraft ?
Nein die Anziehungskraft von Massen ist keine Scheinkraft. Es gibt zwar relativistische Effekte die die Gravitation beeinflussen aber die sind in dieser Theorie nicht abgebildet wesewegen bei solchen einfachen Kinematischen Betrachtungen immer davon ausgegangen wird, dass dein Inertialsystem immer viel langsamer als die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist.
Wenn der Geschwindigkeitsvektor seine Richtung ändert , wirkt immer die Zentripetalkraft , sodass es zu einer Beschleunigung zu Zentrum kommt?
Genau solche Bewegungen sind genau genommen konstant beschleunigt sofern sich die Bahngeschwindigkeit nicht ändert.
Auch wenn meine Antwort spät kommt , vielen Dank für deine Hilfe.
Ich verstehe es trotzdem nicht so ganz und finde die Definition eigentlich auch so nicht richtig.
Was ist denn, wenn ein Zug mit konstanter Geschwindigkeit eine 90° Kurve passiert.
Aber das wäre ja dann keine geradlinige gleichförmige Bewegung, oder?
Nach obiger Definition aber dann schon.🤔
Wenn er die Kurve passiert dann ist der Betrag der Geschwindigkeit konstant aber nicht der Geschwindigkeitsvektor.
Das ist wichtig weil man in kinematischen Rechnungen oftmals mit dem Vektor rechen muss.
Würde man nur den Betrag betrachten würde aus F/m = a ja folgen, dass F 0 sein muss da der Zug ja nicht beschleunigt da die Geschwindigkeit konstant ist. Allerdings stimmt das nicht denn auf den Zug wirkt die Zentripetalkraft und damit auch eine Beschleunigung die sich rein aus der Richtungsänderung des Geschwindigkeitsvektors ergibt.
Mit geradlinig ist wohl die Konstanz gemeint, nicht der Verlauf einer Bewegung.
Der zurückgelegte Weg bleibt doch trotzdem gleich in einer konstanten Zeit.
bzw. die Geschwindigkeit.
Ja es geht es speziell um den Zusammenhang konstante Geschwindigkeit und geradlinige Bewegung .
Ja aber dass würde ja bedeuten , dass die Geschwindigkeit nur im Falle einer geradlinig gleichförmigen Bewegung konstant wäre. Zumindest nach der gegeben Definition.