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Wie berechnet man die Geschwindigkeit?

Geschwindigkeit ist ein grundlegender Begriff der klassischen Mechanik und beschreibt, wie schnell und in welcher Richtung ein Körper oder ein Phänomen im Lauf der Zeit seinen Ort verändert. Sie gibt an, wie schnell oder wie langsam sich ein Körper bewegt. Sie ist eine vektorielle physikalische Größe und hat damit in jedem Punkt der Bewegung eines Körpers einen bestimmten Betrag und eine bestimmte Richtung. Als Formelzeichen ist eine Abkürzung “v” üblich, welches sich an das lateinische bzw. englische Wort velocity anlehnt.

Einheiten von Geschwindigkeit

Oft wird mit dem Wort Geschwindigkeit nur ihr Betrag gemeint. Es wiedergibt anschaulich gesprochen das momentane Tempo der Bewegung, wie es beispielsweise im Auto vom Tachometer angezeigt wird.

tachometer

Das Formelzeichen v gibt an, welche Wegstrecke ein Körper innerhalb einer bestimmten Zeitspanne zurücklegt, wenn die Bewegung entsprechend lange konstant bleibt. Die international verwendete Einheit ist Meter pro Sekunde (m/s), gebräuchlich sind auch Kilometer pro Stunde (km/h) und – vor allem in der See- und Luftfahrt – Knoten (kn).

Die höchstmögliche Bewegung, mit der sich die Wirkung einer bestimmten Ursache räumlich ausbreiten kann, ist die Lichtgeschwindigkeit mit dem Formelzeichen “c”. Diese Obergrenze der Bewegung gilt also auch für jedwede Informationsübertragung. Körper, die eine Masse besitzen, können sich nur mit geringeren Bewegungen als c bewegen.

Durchschnittsgeschwindigkeit

Bei der Geschwindigkeit ist zwischen der Durchschnitts-geschwindigkeit und der Augenblicksgeschwindigkeit (Momentangeschwindigkeit) zu unterscheiden. Die Durchschnittsgeschwindigkeit gibt an, wie groß die mittlere Bewegung längs einer Strecke ist, die ein Körper in einer bestimmten Zeit zurücklegt.

Die Augenblicks-geschwindigkeit gibt die Bewegung zu einem bestimmten Zeitpunkt an. Bei einer gleichförmigen Bewegung wird ein Körper mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Dabei wird in einem Zeitabschnitt, z.B. pro Sekunde, immer dieselbe Strecke, z.B. 1 Meter, zurückgelegt. In dem Fall wäre sie 1 m/s. Wenn statt der jeweiligen Momentan-geschwindigkeit die Durchschnittsgeschwindigkeit betrachtet wird, geht die Information der zeitlichen Veränderung verloren.

Wenn beispielsweise ein Auto eine Strecke von 100 km in einer Stunde zurücklegt, so hatte es eine Durchschnitts-geschwindigkeit von 100 km/h. Dabei kann es tatsächlich mit konstanter Bewegung 100 km/h gefahren sein oder eine Viertelstunde mit einer Bewegung von 200 km/h und eine Dreiviertelstunde mit einer Bewegung von 66, 6 km/h.

Wie berechnet man die Geschwindigkeit?

Die Bewegung eines Körpers kann in unterschiedlicher Weise bestimmt werden. Dabei ist zwischen der Durchschnittsgeschwindigkeit und der Augenblicks-geschwindigkeit zu unterscheiden. Sie beschreibt, wie schnell etwas ist, also welche Wegstrecke in welcher Zeit zurückgelegt wird.

Einheiten:
ein Meter je Sekunde (1 m/s)
ein Kilometer je Stunde (1 km/h)

Bei gleichförmigen Bewegungen berechnet man folgende Größen:
Geschwindigkeit: Formelzeichen v
Weg: Formelzeichen s
Zeit: Formelzeichen t

formel-fur-geschwindigkeit

1. Beispiel
Weg (s): 300 m
Zeit (t): 5 Sekunden
Gesucht: v
Berechnung: v = s:t = 300 : 5 = 60 m/s

2. Beispiel
Donald fährt 1:30 h mit seinem Fahrrad. Er schafft genau 24 km. Was ist seine Durschnittgeschwindigkeit?
Antwort: Donald schafft 24 km in 1,5 Stunden (das sind die 1:30 h oder 1 Stunde und 30 Minuten). Durchschnittgeschwindigkeit = 24 km : 1,5 h = 16 km/h

Du erkennst, dass Donald Durchschnittgeschwindigkeit gleich 16 km/h ist.

donald-fahrt

Quelle:
http://berechnet.anleiter.de
https://de.wikipedia.org
https://www.lernhelfer.de

Empfohlener Artikel: Wie berechnet man die Pendlerpauschale?

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