Description of Motion: Describing Motion with an Apple

00:01 Wir beginnen mit der translatorischen Bewegung.

00:04 Als erstes werden wir uns mit der eindimensionalen Bewegung befassen, also Dingen, die sich in einer einfachen geraden Linie bewegen.

00:09 Wir werden noch nichts mit zwei Dimensionen oder ähnliches behandeln.

00:12 Nachdem wir uns mit eindimensionalen Bewegungen beschäftigt haben, gehen wir zu zweidimensionalen Bewegungen über, und sobald wir verstehen, wie sich die Dinge in mehr als einer Dimension bewegen, können wir damit anfangen, über Kräfte zu sprechen und darüber, was mit den Dingen passiert, wenn wir anfangen, sie zu schubsen oder zu ziehen und sehen, wie sie reagieren.

00:26 Das Erste, was wir tun werden, ist, uns wirklich in die Lage eines Menschen zu versetzen, der all diese Ideen überhaupt erst entwickelt hat.

00:34 Sie laufen herum oder sitzen gerade an Ihrem eigenen Schreibtisch und Sie sehen ein Objekt vor sich und wir stellen Ihnen eine Frage.

00:39 Wir können Objekte wie diese in Bewegung setzen, uns Fragen über seine Kinetik stellen und anhand unserer Berechnungen seinen Ort und seine Geschwindigkeit berechnen.

00:49 Es geht um einfache Gegenstände wie Ihre Bücher oder Ihren Computer.

00:53 Und wir werden zwei Fragen über diesen Apfel stellen, und darüber, was er gerade getan hat.

01:00 Sie können fragen, nach welchen Gesetzen sich dieses Objekt bewegt und verhalten hat und warum haben sie das getan, aber zweitens, und das ist sehr wichtig und entscheidend für die Physik Die Idee, die Physik zu entwickeln, ist die Nutzung der Ideen von dem, was ich gerade gesehen habe, passiert ist und wie ich das, was ich gerade gesehen habe, gemessen habe.

01:15 Kann ich irgendwie vorhersagen, wie sie sich in Zukunft bewegen und verhalten werden wenn ich jetzt wüsste, was passiert ist? Anhand dieser beiden Fragen können wir einige Dinge messen, wie einem einfachen Objekt wie dem Apfel, den ich Ihnen gerade gezeigt habe.

01:28 Schauen wir uns also zuerst diesen Apfel an, den wir hier auf dem Bildschirm haben und lassen Sie uns fragen, was wir über diesen Apfel fragen könnten.

01:35 Zunächst einmal können wir fragen, wo sich unser Objekt befindet.

01:40 Um die Position eines Objekts zu definieren, wählen wir zunächst einen Ursprungsort, den man wirklich Heimat nennen kann, einen Nullpunkt um dann eine Position zu definieren Wir sagen, wie weit der Apfel von meinem Ursprung entfernt ist.

01:53 Wie Sie sehen können, legen wir in diesem Diagramm einen Ursprung mit einem Nullpunkt fest und dann messen wir die Position des Apfels, die wir x nennen wie weit der Apfel vom Ursprung entfernt ist (in Metern, die unsere Einheiten sind).

02:05 Wenn ich Sie in diesem Fall frage, wo dieser Apfel ist, könnten Sie ihn ansehen und sagen: Na ja, Es sieht so aus, als wäre er etwa einen Meter von unserem Ursprung entfernt, und das wäre die Position dieses Apfels.

02:14 Die Einheiten, die wir zur Messung all dieser Positionen verwendet haben, sind wie gesagt Meter.

02:19 und die Abkürzung für diese Metereinheit wäre m, Wenn Sie das m sehen, geht es also nicht um Minuten oder irgendetwas anderes, sondern um die tatsächlichen Meter, die Ihnen sagen, wo Ihr Objekt ist.

02:30 Zweitens könnte ich Sie fragen, ob sich dieses Objekt bewegt, Wie wir gesehen haben, begann der Apfel plötzlich zu fallen, als ich ihn losließ.

02:36 Wir können eine Reihe von Fragen zu dieser Position stellen die wir als v für die Bewegung des Objekts bezeichnen werden, was für die Geschwindigkeit steht, und diese Geschwindigkeit misst für uns, wie sich die Position des Objekts im Laufe der Zeit verändert.

02:50 Die Meter pro Sekunde bedeuten also, wie viele Meter sich das Objekt pro Sekunde in der Zeit bewegt.

02:56 Die Einheiten für die Geschwindigkeit sind Meter pro Sekunde, denn wir messen wie viele Meter pro Sekunde er sich bewegt.

03:02 Wenn Sie also m - Bruchstrich - s schreiben, ist es eigentlich m geteilt durch s oder Meter pro Sekunde.

03:07 Wie viele Meter in einer bestimmten Sekunde? Wenn dieser Apfel sich nach rechts bewegt, bewegt er sich jede Sekunde einen Meter, und dann sind es 2 Meter und dann 3 Meter und so weiter.

03:15 Ich könnte Sie fragen, ob jedes Intervall tatsächlich ein Sekundenintervall ist und er sich um 1 Meter bewegt.

03:20 Wie hoch ist die Geschwindigkeit des Apfels für jedes Sekundenintervall? Sie würden sagen, die Geschwindigkeit ist, wie zu erwarten, 1 Meter pro Sekunde.

03:28 Wir würden also sagen, dass die Geschwindigkeit dieses Apfels einfach 1 Meter pro Sekunde beträgt.

03:32 Aber dann kann sich nicht nur die Position ändern, und wir geben ihr einen Namen - Geschwindigkeit, aber auch die Geschwindigkeit selbst kann sich ändern, weshalb wir diese Änderung als Beschleunigung bezeichnen.

03:42 Beschleunigt dieser Apfel? Wenn es so wäre, würde es in etwa so aussehen, also ob sich der Apfel zwar bewegt, aber nicht in jeder Sekunde die gleiche Strecke zurücklegt.

03:51 In der ersten Sekunde bewegt er sich also vielleicht nur 0,5 Meter weit, aber in der nächsten Sekunde einen vollen Meter und dann in der übernächsten Sekunde, volle 1,5 Meter. Sie können also sehen, dass es sich um eine Beschleunigung handelt, er gewinnt an Geschwindigkeit. Wir messen dies mit der Beschleunigung.

04:06 Die Beschleunigung dieses Objekts nennen wir a, die Einheiten, a so, wie man es erwarten würde die der Tendenz folgen, sind Meter pro Sekunde, pro Sekunde.

04:16 Mit anderen Worten, um wie viele Meter pro Sekunde ändert dieses Objekt seine Geschwindigkeit pro Sekunde? Die abgekürzten Einheiten sind also Meter pro Sekunde zum Quadrat denn diese beiden Sekundeneinheiten kommen zusammen und ergeben einfach die Sekunde zum Quadrat.

04:28 Wenn ich dieses Objekt betrachte oder Sie auffordere, dieses Objekt zu betrachten und zu messen, wie sich die Geschwindigkeit dieses Objekts verändert hat, sieht man, dass es sich im Laufe der Sekunden erst 0,5 Meter, dann 1 Meter und dann 1,5 Meter bewegt, seine Geschwindigkeit ändert sich jede Sekunde um 0,5 Meter pro Sekunde.

04:46 Mit anderen Worten: Die Beschleunigung misst, wie sich die Geschwindigkeit verändert, während die Geschwindigkeit misst, wie sich die Position verändert.

04:54 Und das ist der Schlüssel zum Verständnis dessen, was Sie in diesem Diagramm sehen.

04:57 Das heißt, dass jede Variable misst, wie sich die Variable vor ihr verändert, und das ergibt diese Sekundeneinheiten im Nenner.