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Tutorial MenueKinematikLerneinheit 2 von 4

Ort und Ortsänderung

Der Ballflug aus der Vogelperspektive - Eindimensionale gleichförmige Bewegung

Die Ortsänderungsvektoren können, wie wir bei dem Exkurs zur Vektorrechnung gesehen haben, komponentenweise betrachtet werden. Zuerst wollen wir uns auf die horizontale Komponente im Raum beschränken, die man häufig als x-Komponente bezeichnet. Das entspricht der Bewegung, die sich ergibt, wenn man die vertikale Komponente ignoriert. Bei Betrachtung der Flugbahn von oben nimmt man diese Perspektive ein und erhält die Projektion der Bewegung auf die x-Richtung. Es ergibt sich folgendes:

Abb.1
JPAKMA-Projekt "Volleyball 3"

Bei der erfassten Pritsch-Bewegung wird, wie in der Animation gezeigt, in gleichen Zeitintervallen jeweils die gleiche Strecke zurückgelegt: Die Pfeile haben dieselbe Richtung und die gleiche Länge. Die Ortsänderungsvektoren sind also für gleiche Intervalle gleich, da es bei Vektoren nicht darauf ankommt, wo der Vektorpfeil im Raum gezeichnet ist, solange die beiden charakteristischen Eigenschaften (Richtung und Länge) gleich sind. Eine solche Bewegung nennt man gleichförmige Bewegung. Trägt man den Ort über der Zeit in einem Diagramm auf, so erhält man bei der gleichförmigen Bewegung eine Gerade.

Eine ähnliche Situation liegt z.B. näherungsweise bei einer Kugel vor, die sich in gleichen Zeitintervallen um gleich lange Strecken auf einem Tisch geradlinig weiter bewegt, oder auch bei einem Auto, das auf einer geraden Autobahn immer gleich schnell weiter fährt.

Abb.2

Betrachten wir zwei Autos, die sich beide gleichförmig bewegen. Das eine Auto soll am Anfang ein Stück hinter dem anderen sein, aber in gleichen Zeitintervallen die doppelte Strecke des anderen Autos zurücklegen. Wenn genügend Zeit zur Verfügung steht, wird es das andere schließlich ein- und überholen. Trägt man die Orts- Zeit-Graphen beider Autos in dasselbe Diagramm, so sind die beiden Geraden unterschiedlich steil. Der Schnittpunkt der beiden Geraden gibt den Punkt an, an dem das eine Auto das andere überholt.

Hinweis
Mehrdimensionale Bewegungen lassen sich auf die einzelnen Komponenten projizieren.
Ändern sich die Ortsänderungsvektoren bei gleichen Zeitintervallen nicht, so spricht man von einer gleichförmigen Bewegung.
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