Ein großer Teil der Physik besteht darin, die Bewegung von Objekten zu messen, von einer Kugel bis zu einer Dampflok. Dazu gehört das Plotten der Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und anderer relevanter Daten eines Objekts. Die grafische Darstellung einer Bewegungsform kann zu den Graphen der anderen Bewegungsformen führen. Beispielsweise wird das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm aus dem Positions-Zeit-Diagramm abgeleitet. In ähnlicher Weise wird das Beschleunigungs-Zeit-Diagramm aus dem Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm abgeleitet. Die Steigungen jedes Graphen beziehen sich auf die verschiedenen graphischen Darstellungen der Bewegung.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm wird aus dem Positions-Zeit-Diagramm abgeleitet. Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm die Geschwindigkeit eines Objekts anzeigt (und ob es verlangsamen oder beschleunigen), während der Positions-Zeit-Graph die Bewegung eines Objekts über einen Zeitraum Zeit.
Das Positions-Zeit-Diagramm
Der Positions-Zeit-Graph beschreibt die Bewegung eines Objekts über einen bestimmten Zeitraum. Auf der x-Achse wird herkömmlicherweise die Zeit in Sekunden und auf der y-Achse die Position des Objekts in Metern aufgetragen. Die Steigung des Positions-Zeit-Graphen liefert wichtige Informationen über die Geschwindigkeit des Objekts.
Steigung des Position-Zeit-Graphen
Die Steigung eines Positions-Zeit-Graphen zeigt die Art der Geschwindigkeit, die ein Objekt während seiner Bewegung erfährt. Eine konstante Steigung eines Position-Zeit-Graphen zeigt eine konstante Geschwindigkeit an. Eine sich ändernde Steigung eines Position-Zeit-Graphen zeigt eine sich ändernde Geschwindigkeit an. Die Richtung der Steigung des Orts-Zeit-Graphen gibt das Vorzeichen der Geschwindigkeit an. Wenn sie beispielsweise von links nach rechts abfällt, ist die Geschwindigkeit negativ.
Das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm
Das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm eines Objekts zeigt die Geschwindigkeit, mit der sich ein Objekt zu einem bestimmten Zeitpunkt bewegt und ob es sich verlangsamt oder beschleunigt. Auf der x-Achse wird normalerweise die Zeit in Sekunden aufgetragen, während auf der y-Achse normalerweise die Geschwindigkeit in Metern pro Sekunde aufgetragen wird. Objekte, die sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, haben ein geradliniges Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm. Objekte, die sich mit variablen Geschwindigkeiten bewegen, weisen geneigte, lineare Geschwindigkeitskurven auf.
Steigung des Geschwindigkeits-Zeit-Diagramms
Die Steigung des Geschwindigkeits-Zeit-Diagramms zeigt die Beschleunigung eines Objekts. Wenn die Steigung des Geschwindigkeits-Zeit-Diagramms eine horizontale Linie ist, beträgt die Beschleunigung 0. Das bedeutet, dass sich das Objekt entweder in Ruhe befindet oder sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, ohne zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Bei positiver Steigung nimmt die Beschleunigung zu. Bei negativer Steigung nimmt die Beschleunigung ab.