Geschwindigkeit-Zeit Diagramm Erklärung und Beispiel

Das Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm wird in der Physik benutzt um die Beschleunigung grafisch darzustellen.

Nachdem wir bereits das Weg-Zeit Diagramm für diese ausführlich mit Beispielen erklärt haben, wollen wir uns nun die grafische Darstellung der Beschleunigung angucken.

Wir wissen bereits aus der gleichförmig beschleunigten Bewegung, dass sich diese als die Veränderung der Geschwindigkeit geteilt durch die Veränderung der Zeit, beziehungsweise einfach als Quotient zwischen den beiden Größen beschreiben lässt.

  • a = Δ v / Δt → a = v / t

Also müssen wir in unserem Zeit-Geschwindigkeit-Diagramm wieder jede der beiden Größen auf eine Achse schreiben, normalerweise nimmt man für die Zeit immer die waagerechte X-Achse:

Wichtig dabei ist: Die Achsen mit Pfeilen und den jeweiligen Größen beschriften, oft gibt es ansonsten einen Punkteabzug in der Physik Klausur.

Wie wir sehen können, ist die Beschleunigung ( nehmen wir hier im Beispiel von einem Auto an)  nicht immer gleich: Zuerst 1) beschleunigt das Auto 2 Sekunden lang mit 1 m/s², anschließend bei 2) hält es diese Geschwindigkeit und es gibt für den Zeitraum von einer Sekunde keine Beschleunigung bis es bei 3) Gas gibt und 1,5 Sekunden lang mit 2,5 m/ s² beschleunigt.

Auch wenn die Beschl. dabei nicht immer gleich ist, ist sie in jedem der drei Abschnitte hier konstant.

Ein Beispiel:

Stelle eine Beschleunigung von 3,5 m/s² grafisch mit einem Geschwindigkeits-Zeit Diagramm dar.

  •  Du zeichnest dir als Erstes eine Tabelle mit zwei Spalten: Über eine schreibst du Geschwindigkeit und über die andere die Zeit.
  • Jetzt trägst du bei Zeit untereinander die Werte 1-10 für die ersten 10 Sekunden und rechnest zu jedem Sekunden-Wert den passenden Wert der Geschwindigkeit aus, den das Auto gerade in dieser Sekunde hat.
  • 1 s → 3,5 m /s
  • 2s → 7m / s
  • 3s →10,5 m/s …
  • Nun suchst du einfach zu jedem Wertepaar den zugehörigen Punkt, beispielsweise: P1 [X= 1 s / Y =3,5 m/s ] und trägst ihn in das Zeit-Geschwindigkeit-Diagramm ein. Wenn du diese dann verbindest hast du die Gerade der Beschleunigung.

 

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