Geschwindigkeit und Beschleunigung: Berechnung leicht gemacht

Physik: Beschreibung von Bewegung

Das s-t-Diagramm ist dein bester Freund beim Verstehen von Bewegungen! Hier trägst du die Zeit auf die x-Achse und die zurückgelegte Strecke auf die y-Achse ein. Die Steigung des Graphen zeigt dir direkt die Geschwindigkeit.

Ein waagerechter Graph bedeutet Stillstand (Geschwindigkeit = 0). Steigt der Graph linear an, bewegst du dich mit konstanter Geschwindigkeit. Wird die Linie steiler oder flacher, dann ändert sich die Geschwindigkeit entsprechend.

Geschwindigkeiten werden in km/h oder m/s angegeben. Um von km/h auf m/s umzurechnen, teilst du einfach durch 3,6. Beispiel: 36 km/h = 10 m/s.

Bei der Durchschnittsgeschwindigkeit berechnest du die Sekantensteigung zwischen zwei Zeitpunkten: v̄ = $s(t₂) - s(t₁)$/$t₂ - t₁$. Für die momentane Geschwindigkeit brauchst du die Tangentensteigung an einem bestimmten Punkt.

Merktipp: Die Steigung im s-t-Diagramm ist immer die Geschwindigkeit!

Gleichförmige gradlinige Bewegung ist super simpel: konstante Geschwindigkeit, linear wachsende Strecke. Die Formel lautet s$t$ = v₀t + s₀, wobei s₀ dein räumlicher Vorsprung ist.

Beschleunigung wird in m/s² gemessen und zeigt, wie sich die Geschwindigkeit zeitlich ändert. Positive Beschleunigung = schneller werden, negative = langsamer werden. 1,5 m/s² bedeutet: Pro Sekunde wird die Geschwindigkeit um 1,5 m/s größer.

Bei gleichmäßig beschleunigter Bewegung hast du eine konstante Beschleunigung. Startest du aus der Ruhe, gilt v = at. Mit Anfangsgeschwindigkeit v₀ wird es zu v = at + v₀. Die Streckenformel lautet s$t$ = ½at² + v₀t.