Bir cismin hareketini anlamak için en sık kullanılan grafiklerden biri konum-zaman grafiğidir. Bu grafiğin eğimi, bize hareketle ilgili çok önemli bir bilgi verir.
Konum-zaman grafiğinin eğimi, cismin anlık hızını verir.
Matematiksel olarak eğim, "dikey eksendeki değişimin, yatay eksendeki değişime oranı"dır. Konum-zaman grafiğinde bu şu anlama gelir:
Bu durumda eğim aşağıdaki formülle hesaplanır:
\( \text{Eğim} = \frac{\text{Konumdaki Değişim}}{\text{Zamandaki Değişim}} = \frac{\Delta x}{\Delta t} \)
Fizikte, konumun zamana göre değişim oranına ise hız denir. Yani:
\( v = \frac{\Delta x}{\Delta t} \)
Gördüğün gibi, eğimin formülü ile hızın formülü aynıdır! Bu nedenle grafiğin eğimini hesapladığımızda aslında cismin hızını bulmuş oluruz.
Eğimin değeri ve işareti bize hızın büyüklüğü ve yönü hakkında bilgi verir:
Örnek 1: Sabit Hızlı Hareket 🚗
Bir araba, 2 saniyede 10 metre yol alıyorsa:
\( \text{Eğim} = \frac{10 \text{ m}}{2 \text{ s}} = 5 \text{ m/s} \)
Bu, arabanın 5 m/s sabit hızla gittiğini gösterir.
Örnek 2: Durma ve Geri Dönme 🔄
Grafik önce pozitif eğimli (ileri gidiyor), sonra eğim sıfır (duruyor), en sonunda negatif eğimli (geri dönüyor) ise, cismin hızı da sırasıyla pozitif, sıfır ve negatif olmuştur.