Geschwindigkeitsrechner

Geschwindigkeit beschreibt, wie schnell sich der Ort eines Objekts ändert und in welche Richtung. Anders als das Tempo besitzt die Geschwindigkeit ein Vorzeichen oder eine Richtung. Dieser Rechner behandelt zwei häufige Aufgaben der Kinematik: die mittlere Geschwindigkeit aus Verschiebung und Zeit sowie die Endgeschwindigkeit aus Anfangsgeschwindigkeit, konstanter Beschleunigung und Zeit. Beide Modi verwenden SI-Einheiten, sodass das Ergebnis in Metern pro Sekunde vorliegt. Die mittlere Geschwindigkeit ist die Verschiebung geteilt durch das Zeitintervall: mittlere Geschwindigkeit = Verschiebung / Zeit. Die Verschiebung ist die gerichtete Differenz zwischen End- und Anfangsposition, nicht unbedingt die gesamte zurückgelegte Strecke. Ein Läufer, der eine Runde beendet und zum Ausgangspunkt zurückkehrt, hat die Verschiebung null und damit eine mittlere Geschwindigkeit von null, obwohl sein mittleres Tempo positiv ist. Positive und negative Verschiebungen können entgegengesetzte Richtungen entlang einer gewählten Achse darstellen. Die Zeit muss größer als null sein, da eine Division durch ein Zeitintervall der Dauer null nicht definiert ist. Bei konstanter Beschleunigung gilt für die Endgeschwindigkeit v = u + at. Dabei ist u die Anfangsgeschwindigkeit, a die konstante Beschleunigung und t die verstrichene Zeit. Beschleunigung und Anfangsgeschwindigkeit müssen derselben Vorzeichenkonvention folgen. Ist beispielsweise vorwärts positiv, wird Bremsen durch negative Beschleunigung dargestellt. Ein negatives Endergebnis bedeutet eine Bewegung entgegen der gewählten positiven Achsenrichtung. Die Formel setzt während des gesamten Intervalls konstante Beschleunigung voraus. Bei veränderlicher Beschleunigung sind Integration oder ein numerisches Bewegungsmodell nötig. Achten Sie vor der Berechnung auf einheitliche Einheiten. Verschiebung in Metern geteilt durch Sekunden ergibt Meter pro Sekunde. Im Endgeschwindigkeitsmodus ergibt Beschleunigung in Metern pro Sekunde zum Quadrat mal Sekunden ebenfalls Meter pro Sekunde und kann zur Anfangsgeschwindigkeit addiert werden. Liegen Daten in Kilometern, Stunden, Meilen oder Minuten vor, wandeln Sie zunächst alle Größen in ein konsistentes System um. Einheitliche Einheiten verhindern Fehler, deren Zahlenwerte plausibel wirken können. Geschwindigkeitsformeln werden in Mechanik, Verkehrsanalyse, Labormessungen, Sportwissenschaft und technischen Abschätzungen eingesetzt. Der Rechner liefert ein mathematisches Ergebnis, berücksichtigt aber keine Messunsicherheit, wechselnde Beschleunigung, gekrümmte Bahnen, Luftwiderstand oder relativistische Effekte. Geben Sie entsprechend der Genauigkeit der Eingangsdaten eine sinnvolle Anzahl signifikanter Stellen an. Für Einstiegsaufgaben und Situationen mit konstanter Beschleunigung ermöglichen diese beiden Gleichungen eine schnelle und nachvollziehbare Berechnung.