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Weg-Zeit-Diagramme

In einem Weg-Zeit-Diagramm ist für die Bewegung eines Körpers der Zusammenhang zwischen dem von ihm zurückgelegten Weg s und der Zeit t dargestellt. Man bezeichnet ein solches Diagramm auch als s-t-Diagramm, t-s-Diagramm oder Zeit-Weg-Diagramm. Ein s-t-Diagramm für eine Bewegung mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit (gleichförmige geradlinige Bewegung, gleichförmige Kreisbewegung) unterscheidet sich deutlich von einem s-t-Diagramm für eine Bewegung mit konstantem Betrag der Beschleunigung (gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung, freier Fall). Im s-t-Diagramm hat der Anstieg des Graphen eine physikalische Bedeutung. Er ist gleich der Geschwindigkeit an der betreffenden Stelle.

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In einem Weg-Zeit-Diagramm ist für die Bewegung eines Körpers der Zusammenhang zwischen dem von ihm zurückgelegten Weg s und der Zeit t dargestellt. Man bezeichnet ein solches Diagramm auch als s-t-Diagramm, t-s-Diagramm oder Zeit-Weg-Diagramm. Für jede Art von Bewegung ergibt sich ein charakteristisches s-t-Diagramm.

Bewegungen mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit

Solche Bewegungen mit einem konstanten Betrag der Geschwindigkeit sind die gleichförmige geradlinige Bewegung und die gleichförmige Kreisbewegung. Bei ihnen nimmt der Weg mit der Zeit gleichmäßig zu.
Es gilt: s ~ t

In der grafischen Darstellung ergibt sich als Graph eine Gerade. Je größer die Geschwindigkeit ist, desto steiler verläuft im s-t-Diagramm der Graph (Bild 1). Der Anstieg des Graphen ist gleich der Geschwindigkeit.

  • s-t-Diagramm für Bewegungen mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit

Bewegungen mit konstantem Betrag der Beschleunigung längs der Bahn

Solche Bewegungen, bei denen die Beschleunigung längs der Bahn einen konstanten Betrag hat, sind die gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung, die gleichmäßig beschleunigte Kreisbewegung und der freie Fall als eine spezielle gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung. Bei diesen Bewegungen nimmt der Weg mit dem Quadrat der Zeit zu.
Es gilt: s ~ t 2

In der grafischen Darstellung ergibt sich als Graph eine Parabel. Je größer die Beschleunigung ist, desto steiler verläuft der Graph (Bild 2). Der jeweilige Anstieg ist auch hier gleich der betreffenden Geschwindigkeit.

Bei ungleichmäßig beschleunigten Bewegungen hängt die Form des Graphen vom Verlauf der Bewegung ab, ist aber weder eine Gerade noch Teil einer Parabel.

  • s-t-Diagramm für Bewegungen mit konstantem Betrag der Beschleunigung
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Weg-Zeit-Diagramme." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/index.php/schuelerlexikon/physik/artikel/weg-zeit-diagramme (Abgerufen: 20. May 2025, 12:32 UTC)

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Beschleunigung-Zeit-Diagramme

In einem Beschleunigung-Zeit-Diagramm ist für die Bewegung eines Körpers der Zusammenhang zwischen seiner Beschleunigung a und der Zeit t dargestellt. Ein a-t-Diagramm für eine Bewegung mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit (gleichförmige geradlinige Bewegung, gleichförmige Kreisbewegung) unterscheidet sich deutlich von einem a-t-Diagramm für eine Bewegung mit konstantem Betrag der Beschleunigung (gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung, freier Fall) und dieses wiederum von a-t-Diagrammen für ungleichmäßig beschleunigte Bewegungen.
Im a-t-Diagramm hat die Fläche unter dem Graphen eine physikalische Bedeutung. Sie ist gleich der Geschwindigkeit.

Die Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit gibt an, wie schnell oder wie langsam sich ein Körper bewegt. Sie ist eine vektorielle physikalische Größe und hat damit in jedem Punkt der Bewegung eines Körpers einen bestimmten Betrag und eine bestimmte Richtung.

Formelzeichen:v
Einheiten:

ein Meter je Sekunde (1 m/s)
ein Kilometer je Stunde (1 km/h)

Die Geschwindigkeit eines Körpers kann in unterschiedlicher Weise bestimmt werden. Dabei st zwischen der Durchschnittsgeschwindigkeit und der Augenblicksgeschwindigkeit zu unterscheiden.

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Eine gleichförmige geradlinige Bewegung eines Körpers liegt vor, wenn sich der Körper längs einer geraden Bahn ständig mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, wenn also gilt: v → = konstant .
Bei einer solchen Bewegung sind sowohl der Betrag als auch die Richtung der Geschwindigkeit konstant. Ein Beispiel für eine gleichförmige Bewegung ist ein Zug, der mit einer konstanten Geschwindigkeit eine gerade Strecke entlangfährt.

Weg-Zeit-Diagramme

In einem Weg-Zeit-Diagramm ist für die Bewegung eines Körpers der Zusammenhang zwischen dem von ihm zurückgelegten Weg s und der Zeit t dargestellt. Man bezeichnet ein solches Diagramm auch als s-t-Diagramm, t-s-Diagramm oder Zeit-Weg-Diagramm.
Die Graphen haben je nach der Art der Bewegung einen jeweils charakteristischen Verlauf. Der Anstieg eines Graphen ist gleich der Geschwindigkeit, wobei man aus dem Graphen sowohl eine Durchschnittsgeschwindigkeit als auch die Momentangeschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt ermitteln kann.

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