Mit dem Steigungswinkel α der schiefen Ebene kann die Beschleunigung a der Kugel variiert werden. Die Physik liefert
a = 9,81 m/s2·(sin α − μ·cos α), wobei μ Reibungszahl
Geschwindigkeit v(t) = a·t
Weg s(t) = ½·a·t2
Eine Kugel rollt eine
schiefe Ebene
hinunter. Das
Zeit-Ort-Diagramm
zeigt den in der Zeit t (in Sekunden) zurückgelegten Weg s (in Meter).
v = Δs/Δt ist
die mittlere Geschwindigkeit im Zeitintervall Δt.
Sie entspricht der Steigung der Sekante durch die Graphenpunkte
(t0 | s(t0)) und
(t | s(t))
Nähern wir t immer mehr t0 an, so schrumpft das Zeitintervall Δt auf den Zeitpunkt t0 und die Steigung der Sekante
nähert sich der Momentangeschwindigkeit v0 im Zeitpunktt0.
Die Sekante wird für t → t0 zur Tangente an den Graphen im Punkt (t0 | s(t0)).