Die Beschleunigung

Der Tacho des Zuges, in dem du sitzt, zeigt beim Verlassen des Bahnhofs immer höhere Geschwindigkeiten an. Erkläre mit eigenen Worten, was die Beschleunigung ist und welche beiden Größen sie mit der Zeit in Beziehung setzt.

Ein Skater startet aus der Ruhe und erreicht $10\ \text{m/s}$ in $5\ \text{s}$. Berechne seine Beschleunigung mit $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$ und gib ihre Einheit an.

Ein Sportwagen beschleunigt von $0$ auf $90\ \text{km/h}$ in $5\ \text{s}$. Gib die Endgeschwindigkeit in $\text{m/s}$ an und berechne die Beschleunigung in $\text{m/s}^2$.

Ein Auto beschleunigt mit $2\ \text{m/s}^2$, während es mit $5\ \text{m/s}$ fährt. Wie lange braucht es, um $15\ \text{m/s}$ zu erreichen?

Ein Auto bremst von $20\ \text{m/s}$ bis zum Stillstand in $4\ \text{s}$. Berechne seine Beschleunigung. Warum ist das Ergebnis negativ?

Eine Straßenbahn, die mit $72\ \text{km/h}$ fährt, bremst in $8\ \text{s}$ bis zum Stillstand. Gib die Anfangsgeschwindigkeit in $\text{m/s}$ an und berechne die Bremsbeschleunigung.

Zwei Autos machen eine Notbremsung aus $30\ \text{m/s}$: Das erste kommt in $6\ \text{s}$ zum Stehen und das zweite in $4\ \text{s}$, wie im Diagramm dargestellt.

Berechne die Beschleunigung von beiden und erkläre, welches der beiden stärker bremst.

Ein Rennwagen beschleunigt von $0$ auf $30\ \text{m/s}$ in $5\ \text{s}$ und bremst vor der Kurve von $30\ \text{m/s}$ auf $10\ \text{m/s}$ in $4\ \text{s}$, wie im Diagramm dargestellt.

1. a) Berechne die Beschleunigung in jeder Phase.
2. b) In welcher Phase ist der Betrag der Beschleunigung (ohne Vorzeichen) größer?
3. c) Erkläre die Bedeutung des Vorzeichens jeder Beschleunigung.

Im freien Fall, ohne Luftreibung, nimmt die Geschwindigkeit eines Körpers jede Sekunde um $9,8\ \text{m/s}$ zu. Welche Geschwindigkeit hat ein Stein, der $3\ \text{s}$ fällt? Wie heißt diese Beschleunigung und mit welchem Buchstaben wird sie dargestellt?

Ein Ball wird von einer Brücke fallen gelassen, ohne nennenswerte Reibung. Mit $g = 9,8\ \text{m/s}^2$: Welche Geschwindigkeit hat er nach $2\ \text{s}$ Fall? Und nach $3,5\ \text{s}$?

Du lässt eine Münze von der Spitze eines Turms fallen. Berechne ihre Geschwindigkeit nach $1\ \text{s}$, nach $2\ \text{s}$ und nach $4\ \text{s}$ Fall ($g = 9,8\ \text{m/s}^2$) und erkläre das Muster, das du in den Ergebnissen beobachtest.

Aus einem ruhenden Heißluftballon wird ein Ballastsack fallen gelassen, ohne nennenswerte Reibung.

1. a) Welche Geschwindigkeit hat er nach $2\ \text{s}$ Fall? ($g = 9,8\ \text{m/s}^2$)
2. b) Und nach $5\ \text{s}$?
3. c) Dein Mitschüler sagt, der Sack müsste, weil er so schwer ist, auch ohne Luft mit einer größeren Beschleunigung als $9,8\ \text{m/s}^2$ fallen. Hat er recht? Begründe.

Ein Auto beschleunigt von $0$ auf $20\ \text{m/s}$ in $10\ \text{s}$ und ein Motorrad von $0$ auf $12\ \text{m/s}$ in $3\ \text{s}$. Berechne die Beschleunigung von beiden. Wer beschleunigt stärker, obwohl das Auto am Ende schneller ist?

Ein Auto fährt an einer Ampel an: Es beschleunigt aus der Ruhe $5\ \text{s}$ lang bis $15\ \text{m/s}$, behält diese Geschwindigkeit eine Weile bei und bremst dann in $3\ \text{s}$ bis zum Stillstand, wie im Diagramm dargestellt.

1. a) Berechne die Beschleunigung beim Anfahren.
2. b) Wie groß ist die Beschleunigung, solange es die Geschwindigkeit beibehält? Warum?
3. c) Berechne die Beschleunigung beim Bremsen und vergleiche sie mit der beim Anfahren.

Marko behauptet: „Das Auto, das schneller fährt, hat die größere Beschleunigung.“ Untersuche anhand dieser Daten, ob er recht hat: Auto A beschleunigt von $0$ auf $25\ \text{m/s}$ in $10\ \text{s}$ und Auto B von $0$ auf $20\ \text{m/s}$ in $4\ \text{s}$, wie im Diagramm dargestellt.

1. a) Berechne die Beschleunigung jedes Autos beim Anfahren.
2. b) Welches ist am Ende schneller? Welches hat stärker beschleunigt?
3. c) Erkläre mit eigenen Worten den Unterschied zwischen „schnell fahren“ und „stark beschleunigen“.