Beschleunigen und Bremsen
Die Beschleunigung sagt, wie stark sich die Geschwindigkeit pro Sekunde ändert: a = Δv : t.
Das lernst du heute
- Ich kann Beschleunigen und Bremsen beschreiben.
- Ich kann die Beschleunigung berechnen.
- Ich kann ein Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm lesen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Durchschnitts- und Momentangeschwindigkeit, Was Kräfte bewirken
Fährt ein Auto an, wird es schneller. Es beschleunigt. Beim Bremsen wird es langsamer. In der Physik heißt auch das eine Beschleunigung, nur mit umgekehrtem Vorzeichen. Die Beschleunigung a sagt, wie stark sich die Geschwindigkeit in einer Sekunde ändert. Dafür brauchst du die Änderung der Geschwindigkeit Δv (lies: Delta v) und die Zeit t: a = Δv : t. Beispiel: Ein Auto beschleunigt in 8 s von 0 auf 20 m/s. Δv = 20 m/s, also a = 20 m/s : 8 s = 2,5 m/s². Das heißt: Jede Sekunde wird es 2,5 m/s schneller. Damit sich die Geschwindigkeit ändert, muss eine Kraft wirken. Frei fallende Körper werden ohne Luftwiderstand pro Sekunde um etwa 10 m/s schneller.
| Zeit t in s | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|
| Geschwindigkeit v in m/s | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
Beschleunigung berechnen
- Gegeben: v am Anfang 0 m/s, am Ende 20 m/s, t = 8 s.
- Änderung: Δv = 20 m/s − 0 m/s = 20 m/s.
- Formel: a = Δv : t.
- a = 20 m/s : 8 s = 2,5 m/s².
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Beschleunigen: schneller werden.
Bremsen: langsamer werden.
Die Beschleunigung sagt: um wie viel pro Sekunde.
Ein Beispiel
Ein Fahrrad rollt am Berg an. Nach 1 s sind es 1 m/s, nach 2 s sind es 2 m/s. Es beschleunigt mit 1 m/s².
Schritt für Schritt
Du berechnest die Beschleunigung aus zwei Geschwindigkeiten.
- Bestimme die Geschwindigkeitsänderung Δv.
- Schreibe die Zeit t auf.
- Rechne a = Δv : t.
- Schreibe die Einheit m/s² dazu.
Mit einem Bild erklärt
| Vorgang | Δv | Zeit | a |
|---|---|---|---|
| Anfahren | +10 m/s | 5 s | 2 m/s² |
| Bremsen | −10 m/s | 5 s | −2 m/s² |
Zur Grundlage zurück
- Durchschnitts- und Momentangeschwindigkeit – Du unterscheidest schon Momentan- und Durchschnittsgeschwindigkeit.
- Was Kräfte bewirken – Kräfte ändern die Bewegung.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Ein Moped beschleunigt in 5 s von 0 auf 10 m/s. Wie groß ist a in m/s²?
Zeig mir den ersten Schritt
Δv = 10 m/s. Teile durch 5 s.
Lösung ansehen
Lösung: 2
a = 10 m/s : 5 s = 2 m/s².
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Ein Zug bremst in 15 s von 30 m/s auf 0 m/s. Wie groß ist der Betrag der Beschleunigung in m/s²?
Zeig mir den ersten Schritt
Die Geschwindigkeit ändert sich um 30 m/s.
Lösung ansehen
Lösung: 2
30 m/s : 15 s = 2 m/s². Beim Bremsen ist die Beschleunigung negativ: −2 m/s².
Tipp: Die Einheit m/s² liest du „Meter pro Sekunde zum Quadrat“. Sie bedeutet: m/s pro Sekunde.
Merksatz: a = Δv : t. Bremsen ist negative Beschleunigung. Eine Geschwindigkeitsänderung braucht eine Kraft.
Typischer Fehler: Viele verwechseln hohe Geschwindigkeit mit großer Beschleunigung. Ein Zug kann sehr schnell sein und trotzdem kaum beschleunigen.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Zeig mir den ersten Schritt
Es geht um die Änderung der Geschwindigkeit pro Zeit.
Lösung ansehen
Lösung: m/s²
Frage 2 Ein Auto beschleunigt in 4 s von 0 auf 12 m/s. Wie groß ist a in m/s²?
Zeig mir den ersten Schritt
12 : 4.
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Lösung: 3
12 m/s : 4 s = 3 m/s².
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt
Lösung ansehen
Lösung: Eine ansteigende Gerade
Geschafft
Beschleunigung ist Geschwindigkeitsänderung pro Zeit. Beim Bremsen ist sie negativ. Im Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm zeigt eine ansteigende Gerade gleichmäßiges Beschleunigen.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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