Gibt es negative Geschwindogkeiten und was sind zwei Arten zur Begründung in der Physik?

SlowPhil  03.12.2024, 17:34

Kannst Du das t- s- Diagramm mitposten?

Lauraf2008 
Beitragsersteller
 03.12.2024, 17:47

Habe es beantragt. Ergänzen ging leider nicht.

5 Antworten

Hallo Lauraf2008,

nachdem Du das t-s- Diagramm gepostet hast, sehe ich, dass Franz richtig gerechnet hat; ob er mit der Behauptung richtig liegt, negative Geschwindigkeit sei unphysikalisch, hängt davon ab, was mit Geschwindigkeit gemeint ist. Auch Stephanie hat Recht.

Allerdings ist das 's' von 't-x-Diagramm' irreführend, denn 's' bezeichnet häufig eine Weglänge, und die kann im Laufe eines Bewegungsvorgangs natürlich nur zunehmen und beginnt mit 0. Hier stellt 's' jedoch eine Position dar, wohl entlang eines Weges oder einer Straße und deshalb nur eindimensional.

Ich hätte diese Variable eher mit 'x' bezeichnet.

Hintergrund

Was wir üblicherweise als Geschwindigkeit bezeichnen (Weglänge durch Zeitspanne), ist eigentlich nur deren Betrag, auf Englisch 'speed', was man im Deutschen auch gut mit 'Tempo' wiedergeben kann, und ein Tempo kann als Betrag nur positiv sein.

Geschwindigkeit im engeren Sinne (engl. 'velocity' ist eine Vektorgröße, eine Größe mit Richtung, in unserem 3D- Raum mit 3 Komponenten, von denen jede positiv oder negativ sein kann. Hier gibt es nun einmal nur eine Komponente.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Zu Aufgabenteil d): Ohne vollständigen Aufgabentext lässt sich dazu nichts sagen. Bitte also gesamte Aufgabe wiedergeben.

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Ergänzung, zu d): Aus dem s-t-Diagramm ist ersichtlich:

s(t=1s) - s(t=0) = 2.5m

Insofern kann man sagen, dass innerhalb einer Zeitspanne von 1s ein Weg von 2.5m zurückgelegt wurde. Was allerdings etwas unschön ist: im Aufgabentext steht, dass nach t=1s eine Strecke von "s=2.5m" zurückgelegt wurde. Die Achse im Diagramm ist mit s beschriftet, und es gilt s(t=1s)=7.5m. Im Aufgabentext hätte besser etwas wie Delta s stehen müssen, denn so ist m.E. die Bedeutung der Aussage nicht völlig klar.


Lauraf2008 
Beitragsersteller
 03.12.2024, 18:23

Habe das Diagramm hochgeladen

Clemens1973  03.12.2024, 18:43
@Lauraf2008

Danke. Habe meine Antwort ergänzt, verstehe aber nicht ganz, worauf der Aufgabentext abzielt.

Geschwindigkeit ist ein Vektor, hat also eine Richtung, und jede der Raumkomponenten kann negativ sein, das hängt vom gewählten Koordinatensystem ab. Der Betrag eines Vektors ist aber in jedem Fall positiv. In einfachen eindimensionalen Fällen (Bewegung entlang einer geraden Strecke, die als X-Achse genommen wird) kann diese X-Komponente also negativ sein, der Betrag ist aber positiv.

Die erste oder einzige Geschwindigkeit, die bei einer Aufgabe vorkommt, wird i.d.R. als positive Richtung gewertet.

Kommt auch eine Bewegung in Gegenrichtung vor (Zwei fahren sich entgegen, oder einer bremst und fährt dann zurück), ist diese negativ.

Die 2 Begründungen für die unsauber formulierte "Strecke s":

1) aus Diagramm ablesen, s(t=0) und s(t=1s)

2) Steigung (=Geschwindigkeit) ablesen und damit rechnen.

negative Geschwindigkeit bedeutet, dass die Richtung umgekehrt wird. Daher wird der Weg "kleiner". Das Fahrzeug fährt also wieder zurück und darüber hinaus...