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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).
Im a-t-Diagramm hat die Fläche unter dem Graphen eine physikalische Bedeutung. Sie ist gleich der Geschwindigkeit.

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In einem Beschleunigung-Zeit-Diagramm ist für die Bewegung eines Körpers der Zusammenhang zwischen seiner Beschleunigung a und der Zeit t dargestellt. Man bezeichnet solche Diagramme auch als a-t-Diagramme, Beschleunigung-Zeit-Diagramme oder t-a-Diagramme.

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 bleibt die Geschwindigkeit immer gleich. Die Beschleunigung ist null. Es gilt:

v = konstant, a = 0

Damit ergibt sich als Graph eine Gerade, die mit der t-Achse zusammenfällt (Bild 1).

  • a-t-Diagramm für Bewegungen mit konstantem Betrag der Beschleunigung

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. Es gilt:

a = konstant

Der Graph ist eine Gerade, die parallel zur t-Achse verläuft. Je größer die Beschleunigung ist, umso höher liegt der Graph (Bild 2).

  • a-t-Diagramm für Bewegungen mit konstantem Betrag der Beschleunigung

In einem solchen a-t-Diagramm ist die Fläche unter dem Graphen gleich der Geschwindigkeit (Bild 3).

  • Die Fläche unter dem Graphen ist gleich der Geschwindigkeit.
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Beschleunigung-Zeit-Diagramme." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/beschleunigung-zeit-diagramme (Abgerufen: 20. May 2025, 07:02 UTC)

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Auf ein geladenes Teilchen wirkt im elektrischen Feld eine Kraft, die zur Beschleunigung des Ladungsträgers führt. Die Bahnkurve des Teilchens ist abhängig von der Richtung der Anfangsgeschwindigkeit. Bei einer Bewegung in Richtung oder entgegen der Richtung der Feldlinien erfolgt eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Das wird z.B. genutzt, um schnelle Elektronen (einen Elektronenstrahl) zu erzeugen. Verläuft die Bewegung senkrecht zu den Feldlinien eines homogenen Feldes, dann bewegen sich die Ladungsträger auf einer parabelförmigen Bahn. Diese Ablenkung von der ursprünglichen geradlinigen Bewegung wird in Elektronenstrahlröhren zur Erzeugung von Bildern (z. B. bei Oszillografen) genutzt.

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.

Gleichförmige geradlinige Bewegungen

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 .
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Geschwindigkeit-Zeit-Diagramme

In einem Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm ist für die Bewegung eines Körpers der Zusammenhang zwischen seiner Geschwindigkeit v und der Zeit t dargestellt. Ein v-t-Diagramm für eine Bewegung mit konstantem Betrag der Geschwindigkeit (gleichförmige geradlinige Bewegung, gleichförmige Kreisbewegung) unterscheidet sich deutlich von einem v-t-Diagramm für eine Bewegung mit konstantem Betrag der Beschleunigung (gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung, freier Fall).
Im v-t-Diagramm hat der Anstieg des Graphen eine physikalische Bedeutung. Er ist gleich der Beschleunigung an der betreffenden Stelle.
Die Fläche unter dem Graphen ist gleich dem zurückgelegten Weg. Eine spezielle Art von v-t-Diagrammen sind Fahrtenschreiberdiagramme.

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