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Kreisbewegung

Ein Stein wird an einer Schnur schell horizontal gedreht.

Dabei durchläuft er eine Kreisbahn. Diese Bewegung lässt sich mit verschieden Größen beschreiben:

1. Umlaufdauer

Die Umlaufdauer T ist die Zeit, die für einen ganzen Umlauf benötigt wird.
Oft ist Umlaufdauer zu klein um sauber gemessen werden zu können. Deshalb wird oft die Zeit für mehrere Umläufe gestoppt und anschließend durch die Anzahl der Runden dividiert. Es gilt:

mit der Einheit Sekunde:

2. Frequenz

Die Frequenz ist die Anzahl der Umläufe pro Sekunde. Es gilt:

mit der Einheit:

3. Bahngeschwindigkeit

Die Bahngeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines Körpers (z.B. eines Steins) auf der Kreisbahn. Sie ist eine vektorielle Größe (die Länge und die Richtung ist bestimmt). Für den Betrag der Geschwindigkeit gilt, dass sie konstant ist. Die Richtung ändert sich ständig.

Herleitung der Bahngeschwindigkeit:
Für die Geschwindigkeit eines Körpers gilt:

4. Winkelgeschwindigkeit

Betrachtet man die Menschen auf einem Karussell, so kann man festellen, dass sich die außen Sitzenden schneller bewegen als die innen Sitzenden. Sie unterscheiden sich in ihrer Bahngeschwindigkeit. Betrachtet man aber nur die Stange auf der die Sitze befestigt sind erkennt man, dass sie sich mit mit einer konstanten Geschwindigkeit um den Mittelpunkt des Karussells dreht. Von oben betrachtet sieht die Stange wie der Radius r in einem Kreis aus, der sich um den Kreismittelpunkt M dreht. Die Drehbewegung lässt sich als Winkeländerung beschreiben:
Die Winkelgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit der Winkeländerung der Kreisbewegung.