PHYSIK EXTRA

BEWEGUNG 1
Geschwindigkeit als gerichtete Größe


Ein Boot fährt über einen Fluss. Der rote Pfeil gibt an, wie schnell das Wasser fließt.
Die Bewegungsrichtung des Bootes wird durch seinen Bug angezeigt. In stillem Wasser würde sich das Boot in dieser Richtung bewegen, aber das Wasser fließt ...




Aufgabe
Verändere die Geschwindigkeit des Flusses und halte die Geschwindigkeit des Bootes konstant.
Verändere bei gleich bleibender Fließgeschwindigkeit Größe und Richtung der Bootsgeschwindigkeit.
Versuche einen bestimmten Punkt am gegenüberliegenden Ufer zu erreichen.

Spielregeln
  • Die Geschwindigkeit des Flusses (bezogen auf das Ufer) kannst du im Balken ändern.
  • Die Geschwindigkeit des Boots relativ zum Wasser ist durch den blauen Pfeil dargestellt. Du kannst ihren Betrag und ihre Richtung (Winkel Theta) mit Schiebereglern ändern.

Physikalischer Hintergrund
Bei der Bewegung eines Schiffes kommt es nicht nur darauf an, wie schnell es fährt, sondern auch darauf, in welche Richtung es sich bewegt. Damit ein Schiff am Ziel eintrifft, muss es sich nicht nur schnell genug vorwärts bewegen, sondern auch den richtigen Kurs einschlagen.
In der Physik versteht man unter Geschwindigkeit die Schnelligkeit und die Richtung der Bewegung. Die Geschwindigkeit ist eine gerichtete Größe (vektorielle Größe).
Wie bei der Kraft schreibt man daher einen kleinen Pfeil über das Symbol:

Der Vektorcharakter der Geschwindigkeit spielt eine wichtige Rolle, wenn sich zwei Geschwindigkeiten überlagern. Das über den Fluss fahrende Boot wird von der Strömung abgetrieben. Seine Geschwindigkeit gegenüber dem Ufer lässt sich mit Hilfe eines Parallelogramms ermitteln (Vektoraddition).


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