18 Auch das Abbremsen bei einer Liftfahrt ( A 18 ) führt zu einer negativen Beschleunigung. Das kannst du daran erkennen, dass du dich beim Abbremsen ein bisschen leichter fühlst und die „Zacke“ im Diagramm in diesem Fall in die andere Richtung zeigt, als beim Anfahren. Anfahren und Abbremsen eines Lifts sind mit Anfahren und Abbremsen eines Autos zu vergleichen, nur dass der Geschwindigkeitspfeil beim Auto waagrecht und beim Lift senkrecht zeigt. B 11.46 In der Kurve einer Sommerrodelbahn: Warum tritt hier eine Geschwindigkeitsänderung auf? Der dritte Fall einer Geschwindigkeitsänderung tritt bei einer Richtungsänderung auf. Du hast schon beim Versuch mit der Spielzeuglok gesehen (B 11.20), dass sich in einer Kurve der Richtungspfeil dreht. Sehen wir uns exemplarisch den Wagen einer Sommerrodelbahn an, der durch eine Kurve fährt (B 11.46 und 11.47). Betrachten wir den Geschwindigkeitspfeil bei Einfahrt und Ausfahrt. Die Pfeile sind mit v1 und v2 bezeichnet, damit man sie gut unterscheiden kann. Die Drehung der Pfeile macht es unmöglich, diese durch Verschiebung zur Deckung zu bringen. Die Geschwindigkeiten v1 und v2 sind daher nicht gleich. Es liegt eine Geschwindigkeitsänderung und somit eine Beschleunigung vor. Weil diese quer zur Bewegungsrichtung auftritt, nennen wir sie Querbeschleunigung. Im Fall einer Richtungsänderung kommen uns wieder die Bezeichnungen aus dem Alltag in die Quere. Das zeigt folgende Frage: Nimm an, du fährst mit konstant 80 km/h durch eine Kurve. Ändert sich dabei die Geschwindigkeit oder nicht!? B 11.47 Der Wagen einer Sommerrodelbahn fährt durch eine Kurve. Die Geschwindigkeitspfeile vorher und nachher lassen sich durch Verschiebung nicht zur Deckung bringen. Im Alltag würde man sagen: Nein, die Geschwindigkeit ändert sich natürlich nicht! Der Tachometer zeigt ja immer denselben Wert! Wieso sollte sich daher die Geschwindigkeit ändern! Physikerinnen und Physiker sagen aber: Ja, die Geschwindigkeit ändert sich, weil sich der Geschwindigkeitspfeil dreht! Was gleichbleibt ist allerdings das Tempo, das der Tacho zeigt! Ähnlich ist das auch auf einer hügeligen Straße (B 11.48). Auch diese kann man zwar mit gleichbleibendem Tempo, aber nicht mit gleichbleibender Geschwindigkeit durchfahren. Alle diese Fälle von Geschwindigkeitsänderung sind während der Fahrt zu merken. B 11.48 Auch beim Auf und Ab auf dieser Straße wird der Geschwindigkeitsvektor gedreht. Es ist also unmöglich, diese Straße mit konstanter Geschwindigkeit zu durchfahren. Die Querbeschleunigungen sind dann besonders gut zu spüren, wenn die Richtungsänderungen sehr schnell erfolgen, etwa bei einem Karussell am Rummelplatz ( A 20 ). Astronautinnen und Astronauten werden in einer eigens konstruierten Zentrifuge herumgewirbelt, um sie auf die körperlichen Belastungen einer Weltraummission vorzubereiten (B 11.49). B 11.49 In dieser Zentrifuge der Weltraumagentur NASA werden Astronautinnen und Astronauten herumgewirbelt, um sie auf eine Weltallmission vorzubereiten. Du hast im Körper sehr empfindliche Beschleunigungsmesser, sogenannte Rezeptoren, zum Beispiel das Gleichgewichtsorgan im Innenohr (B 11.50). Außerdem hast du sensible Nerven in Haut, Muskeln und Sehnen. Deshalb kannst du zum Beispiel spüren, dass du beim Anfahren eines Autos stärker in den Sitz oder beim Anfahren eines Lifts stärker auf den Boden gedrückt wirst. Und sehr starke Beschleunigungen kannst du sogar im Bauch spüren. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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