Beschleunigung - Aufgaben mit der Formel berechnen

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Beschleunigung - Aufgaben mit der Formel berechnen

In diesem Artikel erklären wir euch die Grundlagen der physikalischen Beschleunigung. Wir gehen anhand von Aufgaben auf die allgemein bekannte Formel ein und zeigen euch Lösungen auf.

Physik - Formel zur Beschleunigung

Die Größe Beschleunigung beschreibt in der Physik immer eine Geschwindigkeitsveränderung in einem bestimmten Zeitabschnitt. Da die Geschwidingkeitsveränderung ins Verhältnis zum Zeitintervall gesetzt wird, wie diese in der Beschleunigungsformel durch das Zeitintervall geteilt:

Formel Beschleunigung a = Δv Geschwindigkeitsveränderung / Δt Zeitintervall

Meist sind in den Aufgaben zur Berechnung der Geschwindigkeitsveränderung zwei unterschiedliche Geschwindigkeiten zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten angegeben. In diesem Fall lautet die Formel:

Δv = v2 - v1

Δt = t2 - t1

a = (v2 - v1) / (t2 - t1)

Beispiel: In der Formel 1 hat ein Fahrzeug zum Zeitpunkt 2,5 s eine Geschwindigkeit von 27 m/s, zum Zeitpunkt 7,5 s hat das Fahrzeug eine Geschwindigkeit von 81 m/s auf dem Tacho. Berechne die Beschleunigung.

a = (v2 - v1) / (t2 - t1) = (81 - 27) / (7,5 - 2,5) = 10,8 m/s² 

Das entspricht einer Beschleunigung von 38,88 km/h pro Sekunde. 

Konstante / gleichmäßige Beschleunigung

Vorausgesetzt die Beschleunigung bleibt konstant, so braucht das Fahrzeug im obigen Beispiel ungefähr 2,57 s, um von 0 auf 100 km/h zu beschleunigen (100 km/h / 38,88 km/h pro s).  Viele der uns bekannten Beschleunigungen sind konstant. So gehört die Erdbeschleunigung / Fallbeschleunigung / Schwerebeschleunigung zu den konstanten Beschleunigungen. Diese beträgt auf der Erde ungefähr 9,8 m/s² . Ein frei fallender Körper erreicht somit bereits nach einer Sekunde Fall auf die Erde eine Geschwindigkeit von 35,28 km/h. Nach 5 Sekunden freien Fall hat der Körper bereits eine Geschwindigkeit von 176,4 km/h, und so weiter. Die Zunahme der Geschwindigkeit bleibt gleichmäßig / kostant.

Negative Beschleunigung

Von einer negativen Beschleunigung (auch Verzögerung) spricht man, wenn die nach der allgemeinen Formel (a = Δv / Δt) berechnete Beschleunigung eine Zahl kleiner 0 ergibt. 

Beispiel: Ein LKW fährt mit einer Geschwindigkeit von 90 km/h auf eine Baustelle zu. 5 s später beträgt seine Geschwindigkeit nur noch 80 km/h. Berechnen Sie die Beschleunigung.

a =  (v2 - v1) / (t2 - t1) = (80-90) / (5-0) = -10 / 5 = -2 km/h pro s = -0,55 m/s²

Da der ermittelte Wert kleiner 0 ist, handelt es sich um eine Verzögerung, eine negative Beschleunigung.

Weitere Beschleunigungen, die nur sehr wenig mit den Formeln diesem Artikel zu tun haben: 

PC beschleunigen, WLAN beschleunigen, Bartwuchstum / Haarwachstum beschleunigen, Stoffwechsel beschleunigen, Wundheilung beschleunigen, Muskelwachstum beschleunigen, Hartmut Rosa Beschleunigung


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