Text A Die Bewegung

Bei jeder Bewegung ändert sich die Länge eines Körpers relativ zu einem Bezugssystem im Verlauf der Zeit. Fällt zum Beispiel eine Metallkugel in einem mit Öl gefüllten Zylinder, so beschreiben alle Punkte der Kugel geradlinige, einander kongruente Bahnen. Bei diesem Vorgang ist der Zylinder das Bezugssystem. Man unterscheidet zwei Abschnitte der Bahn der Kugel. Auf dem ersten Abschnitt wächst der von der Kugel pro Zeiteinheit zurückgelegte Weg. Den Quotienten aus einer kleinen Wegänderung Δ s und der dazugehörigen Zeitänderung Δ t nennt man den Betrag v der Durchschnittsgeschwindigkeit der Kugel während der Zeit Δ t. Für die Geschwindigkeit eines Körpers wird die Maßeinheit Meter pro Sekunde (sm) benutzt. Nach einer bestimmten Fallzeit hat die Kugel ihre größte Geschwindigkeit erreicht, und mit dieser Endgeschwindigkeit durchfällt sie den zweiten Abschnitt ihrer Bahn gleichförmig geradlinig.

Ein Körper beschreibt eine gleichförmige geradlinige Bewegung, wenn seine Geschwindigkeit zeitlich konstant ist

Gleichförmige geradlinige Bewegungen sind sehr selten. Bei den meisten Bewegungen ändert sich die Geschwindigkeit zeitlich wie bei der Fallbewegung der Kugel auf dem ersten Teil ihrer Bahn. In diesen Fällen spricht man von beschleunigten Bewegungen, und man nennt die Quotienten aus dem Betrag Δ v einer kleinen Geschwindigkeitsänderung und der dazugehörigen Zeit Δ t den Betrag a der mittleren Beschleunigung des Körpers während der Zeit Δ t. Die Beschleunigung hat die Maßeinheit Meter pro Sekunde hoch zwei (2sm). Fällt die Kugel nicht im Öl, sondern im Vakuum, so wächst der Betrag ihrer Geschwindigkeit auf der gesamten Bahn proportional zur Fallzeit, und ihre Beschleunigung hat den konstanten Betrag a=g=9,812sm. Dabei ist g der Betrag der Erdbeschleunigung.

Ein Körper bewegt sich gleichmäßig beschleunigt, wenn seine Beschleunigung konstant ist.

Der freie Fall ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Würde sich die Beschleunigung der Kugel zeitlich ändern, so hätte man eine ungleichmäßig beschleunigte Bewegung.

Da man zur eindeutigen Bestimmung einer Geschwindigkeit bzw. einer Beschleunigung außer dem Betrag auch die Richtung braucht, so sind Geschwindigkeit und Beschleunigung Vektoren.