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Lösungen zur Leistungskontrolle „Bewegungen“ Grundkurs Physik
1. Beispiel: Eine Person A beobachtet eine andere Person B auf einer Rolltreppe. Perons A
beobachtet, dass sich Person B bewegt, da sie sich mit der Rolltreppe bewegt. Person B ist jedoch
selbst in Ruhe, da sie sich bezogen auf die Rolltreppe nicht bewegt.
Das Beispiel zeigt, dass die Zustände „Bewegung“ und „Ruhe“ nur unter Angabe eines Bezugssystems
bewertet werden können. Dieser Umstand ist auch für die Angabe der Geschwindigkeit einer
Bewegung zu beachten. Bewegt sich ein Körper in einem bewegten Bezugssystem A relativ zu diesem
System in die gleiche Richtung wie das System A, sind die Geschwindigkeiten bezogen auf ein
ruhendes Bezugssystem B zu addieren. Bewegt sich der Körper genau entgegengesetzt zur Bewegung
des Systems A, subtrahieren sich die Geschwindigkeiten bezogen auf das System B.
2. a)
km 
m
 km
− 72
 90
 : 3,6 = 5
h
h 
s

2. b) Der Überholvorgang beginnt in dem Moment (t = 0), wenn der PKW die Spur wechselt. Der
Überholvorgang ist abgeschlossen, wenn der PKW vor dem LKW erneut die Spur wechselt. In der Zeit
des Überholvorgangs muss der PKW insgesamt 140 m mehr zurücklegen wie der LKW.
Rückstand der PKW + Länge des LKW + Vorsprung des PKW
Bewegungsgleichung des LKW:
sLKW (t ) = vLKW ⋅ t = 20
Bewegungsgleichung des PKW bzgl. des LKW:
so = 70m + 40m + 30m = 140m
m
⋅t
s
s PKW (t ) = vPKW ⋅ t − s0 = 25
m
⋅ t − 140m
s
Da der PKW einen Rückstand hat, ist s0 < 0.
Diese Bewegungsgleichungen werden gleichgesetzt und nach t umgestellt, da beide Wege gleich sein
müssen. Wegen der besseren Übersichtlichkeit werden die Einheiten hier weggelassen.
20t = 25t − 140 − 25t
− 5t = −140 : (− 5)
Der Überholvorgang dauert 28 s.
t = 28
2. c) Für die Bewegung des PKW bezogen auf die Straße gilt:
sPKW (t ) = vPKW ⋅ t = 25
m
⋅ 28s = 700m
s
2. d)
3.a) Zum Zeitpunkt t = 0 hat der Körper bereits einen Anfangsweg zurückgelegt. Er bewegt sich etwa
2,5 s mit gleichförmiger Geschwindigkeit. Danach ist der Körper für 5 s in Ruhe. Danach bewegt er
sich wieder gleichförmig, wobei die Geschwindigkeit jetzt geringer ist.
3. b)
3. c)
3. d)
Phase A: tA = 2,5 s; sA = 60m vA = 24ms-1 = 86,4 kmh-1
Phase B: vB = 0
Phase C: tC = 10 s; sC = 40m vC = 4 ms-1 = 14,4 kmh-1
s(t ) = 24
m
⋅ t + 20m
s
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