Beschleunigung: Beispiele

Hast du noch etwas anderes bemerkt? Hinsichtlich Beschleunigung, meine ich. ... Außer dass der Busfahrer auf das Gas- oder Bremspedal tritt, gibt es noch andere Gründe, dass ein Bus beschleunigt und du dich festhalten musst. Du musst bemerkt haben, dass man beim Abbiegen – also beim Richtungswechsel – eines Busses zu einer Seite neigt und geschoben wird, auch wenn das Tempo des Busses konstant ist. Warum?

Weil der Bus auch beim Abbiegen beschleunigt. Der Bus kann ohne Geschwindigkeitsänderung beschleunigen! Schau selbst! Dieser Bus fährt mit einer Geschwindigkeit von 12 Metern pro Sekunde geradeaus. Wir werden das jetzt ganz genau beobachten.

Die Geschwindigkeit liegt bei 12 Metern pro Sekunde. Aber die Geschwindigkeit sagt dir nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Fahrtrichtung des Busses. Verändert sich auch nur eine dieser Optionen, so ändert sich die Geschwindigkeit, und du erlebst Beschleunigung. Der Bus fährt konstant schnell, biegt dann jedoch scharf nach links ab. Wenn du im Bus stehst, musst du dich festhalten, um nicht zu fallen.

Das wäre ein sicheres Zeichen dafür, dass der Bus beschleunigt. Je mehr Halt du benötigst, desto stärker die Beschleunigung. Und Beschleunigung hat, so wie Geschwindigkeit, eine Richtung. Die Beschleunigung des Busses wirkt in die entgegengesetzte Richtung, wohin du fällst. Beschleunigt der Bus nach vorne, wirst du nach hinten gedrückt.

Und bremst der Bus – mit negativer Beschleunigung –, dann schwankst du nach vorn. Wann werden stehende Buspassagiere nach rechts gedrückt? Wenn der Bus nach links beschleunigt. Wir stellen Geschwindigkeit so dar, mit einem Pfeil. Aber dies ist nicht irgendein Pfeil.

Dies ist ein Vektor. Der Bus bewegt sich in die Richtung des Vektors. Je länger der Vektor, desto schneller bewegt sich der Bus. Das war der Geschwindigkeitsvektor. Aber es gibt hier noch einen anderen Vektor, und der stellt die Beschleunigung des Busses dar: das heißt, die Änderungsrate der Geschwindigkeit.

Gerade zeigt die Beschleunigung seitwärts. Das bedeutet, dass die Richtung des Busses sich ändert. Solange der Bus die Richtung ändert, beschleunigt er. So, der Bus ist um die Kurve gefahren, nun beschleunigt er nicht mehr. Der Beschleunigungsvektor ist verschwunden.

Der Geschwindigkeitsvektor hat die Richtung geändert. Nun bremst der Bus und verlangsamt sich. Der Beschleunigungsvektor zeigt nach hinten, und der Geschwindigkeitsvektor wird kürzer. Bei konstanter Geschwindigkeit in die gleiche Richtung beschleunigt der Bus gar nicht. All das über Beschleunigung gilt natürlich nicht nur für Busse.

Der Mond umkreist die Erde bei konstanter Geschwindigkeit in einer Umlaufbahn. Eine Umkreisung in etwas mehr als 28 Tagen oder circa tausend Meter pro Sekunde. Aber der Mond bewegt sich nicht bei konstanter Geschwindigkeit. Er beschleunigt die ganze Zeit – allerdings seitwärts! Der Mond ist jeden Augenblick auf einem Pfad geradeaus!

Und wenn er durch keine Kraft beeinflusst wäre, dann würde er direkt in den Weltraum fliegen und nie wieder kommen! Doch die Schwerkraft zwingt den Mond stets seitwärts zu beschleunigen – in Richtung Erde. Die seitwärts gerichtete Beschleunigung beeinflusst ständig die nach vorn gerichtete Geschwindigkeit; vereint sorgen sie dafür, dass der Mond die Erde umkreist. Beschleunigung: die Änderungsrate der Geschwindigkeit Und weil Geschwindigkeit eine Richtung hat, ist eine Richtungsänderung auch eine Änderung der Beschleunigung. Drehung bringt Beschleunigung mit sich.