Geschwindigkeit und Beschleunigung
Ein Fahrradfahrer legt in 20 Sekunden eine Strecke von 100 m zurĂŒck. Wie groĂ ist seine Geschwindigkeit in m/s?
ErklĂ€rung: v = s / t = 100 m / 20 s = 5 m/s. Die Geschwindigkeit ist der Quotient aus zurĂŒckgelegter Strecke und benötigter Zeit.
Ein Auto fÀhrt mit 72 km/h. Wie viel ist das in m/s?
ErklÀrung: 72 km/h : 3,6 = 20 m/s. Man dividiert km/h durch 3,6, um m/s zu erhalten.
Ein LĂ€ufer rennt mit 8 m/s. Wie viel ist das in km/h (als ganze Zahl gerundet)?
ErklĂ€rung: 8 m/s · 3,6 = 28,8 km/h â 29 km/h. Man multipliziert m/s mit 3,6, um km/h zu erhalten.
Die SI-Einheit der Geschwindigkeit ist ___.
ErklÀrung: Die SI-Einheit der Geschwindigkeit ist Meter pro Sekunde (m/s). Im Alltag wird oft km/h verwendet.
Ein Auto fĂ€hrt mit konstanter Geschwindigkeit von 15 m/s. Welche Strecke legt es in 40 Sekunden zurĂŒck (in Metern)?
ErklÀrung: s = v · t = 15 m/s · 40 s = 600 m.
Ein Sprinter beschleunigt aus dem Stand in 2 Sekunden auf 10 m/s. Wie groĂ ist seine Beschleunigung in m/sÂČ?
ErklĂ€rung: a = Îv / Ît = (10 m/s â 0 m/s) / 2 s = 5 m/sÂČ.
Ein Auto beschleunigt in 8 Sekunden von 0 auf 24 m/s. Wie groĂ ist die Beschleunigung in m/sÂČ?
ErklĂ€rung: a = Îv / Ît = (24 m/s â 0 m/s) / 8 s = 3 m/sÂČ.
Ein Zug bremst in 10 Sekunden von 30 m/s auf 10 m/s ab. Wie groĂ ist der Betrag der Beschleunigung in m/sÂČ?
ErklĂ€rung: a = |Îv| / Ît = |10 m/s â 30 m/s| / 10 s = 2 m/sÂČ. Es handelt sich um eine Verzögerung (Abbremsung).
Die Fallbeschleunigung betrĂ€gt etwa 10 m/sÂČ. Welche Geschwindigkeit (in m/s) erreicht ein frei fallender Stein nach 3 Sekunden aus der Ruhe?
ErklĂ€rung: v = a · t = 10 m/sÂČ Â· 3 s = 30 m/s (ca. 108 km/h).
Die Beschleunigung ist definiert als die Ănderung der ___ pro Zeiteinheit.
ErklĂ€rung: Beschleunigung a = Îv / Ît, also die GeschwindigkeitsĂ€nderung pro Zeiteinheit. Einheit: m/sÂČ.
Ein Auto hat die Beschleunigung a = 2 m/sÂČ. Was folgt daraus?
ErklĂ€rung: Beschleunigung ist eine GeschwindigkeitsĂ€nderung pro Zeit (a = Îv/Ît). a = 2 m/sÂČ heiĂt, die Geschwindigkeit wĂ€chst pro Sekunde um 2 m/s â nicht, dass die Geschwindigkeit oder die Strecke 2 betrĂ€gt.
In einem Stroboskopbild sind die AbstĂ€nde zwischen aufeinanderfolgenden Positionen eines Balls alle gleich groĂ. Welche Bewegung liegt vor?
ErklĂ€rung: Gleiche AbstĂ€nde bei gleichen Zeitintervallen bedeuten konstante Geschwindigkeit â also eine gleichförmige Bewegung.
In einem Stroboskopbild werden die AbstĂ€nde zwischen aufeinanderfolgenden Positionen eines Balls immer gröĂer. Welche Bewegung liegt vor?
ErklĂ€rung: Wachsen die AbstĂ€nde bei gleichen Zeitintervallen, wird der Körper immer schneller â er beschleunigt.
Auf einer geraden Bahn ist LĂ€ufer B weiter vorne als LĂ€ufer A, aber beide legen in jeder Sekunde gleich viel Strecke zurĂŒck. Wer ist schneller?
ErklĂ€rung: Geschwindigkeit ist Strecke pro Zeit, nicht Position. Wer in jeder Sekunde gleich viel Strecke zurĂŒcklegt, ist gleich schnell â âweiter vorne" heiĂt nicht âschneller".
Ein Auto bremst vor der Ampel ab. Seine Beschleunigung zeigt entgegen der Fahrtrichtung. Stimmt das?
ErklÀrung: Richtig. Beim Abbremsen nimmt die Geschwindigkeit ab (v abnehmend), und dann zeigt die Beschleunigung entgegen der Bewegungsrichtung. Auch Abbremsen ist eine Beschleunigung.
Zwei Autos fahren beide mit 30 km/h, aber in verschiedene Richtungen. Was stimmt ĂŒber ihre Geschwindigkeit?
ErklĂ€rung: Geschwindigkeit ist ein Vektor â Betrag und Richtung. Beide Autos sind gleich schnell (gleicher Betrag), aber weil die Richtungen verschieden sind, ist ihre Geschwindigkeit nicht dieselbe.
Ein Auto, das mit gleichbleibendem Tempo eine Kurve fÀhrt, beschleunigt nicht.
ErklĂ€rung: Falsch. Der Betrag der Geschwindigkeit bleibt gleich, aber die Richtung Ă€ndert sich â und eine RichtungsĂ€nderung ist eine GeschwindigkeitsĂ€nderung. Das Auto beschleunigt.
Ein Ball rollt mit 3 m/s nach rechts, prallt an einer Wand ab und rollt mit 3 m/s nach links zurĂŒck. Wie groĂ ist der Betrag der GeschwindigkeitsĂ€nderung Îv in m/s?
ErklĂ€rung: Geschwindigkeit ist gerichtet: rechts +3 m/s, links â3 m/s. Îv = â3 m/s â (+3 m/s) = â6 m/s, Betrag 6 m/s. Obwohl das Tempo gleich bleibt, ist Îv nicht null, weil sich die Richtung umkehrt.
In welcher Einheit misst man die Geschwindigkeit im Physikunterricht?
Antwort:
m/s
ErklĂ€rung: Meter pro Sekunde: zurĂŒckgelegter Weg in Metern geteilt durch die Zeit in Sekunden. Im Alltag sind km/h ĂŒblich.
In welcher Einheit misst man die Beschleunigung?
Antwort:
m/sÂČ
ErklÀrung: Meter pro Sekunde zum Quadrat: Um wie viele m/s Àndert sich die Geschwindigkeit in jeder Sekunde?
Wie viele km/h sind 10 m/s?
Antwort:
36 km/h
ErklÀrung: 1 m/s = 3,6 km/h, weil eine Stunde 3600 Sekunden hat und ein Kilometer 1000 Meter. 10 m/s · 3,6 = 36 km/h.
Zwei Geraden im t-s-Diagramm: Welche gehört zum schnelleren Körper â die steilere oder die höhere?
Antwort:
die steilere
ErklĂ€rung: Die Geschwindigkeit ist die Steigung Îs/Ît, nicht die Höhe des Graphen. Wer höher liegt, ist nur weiter vom Start entfernt.
Welches Formelzeichen hat der Weg?
Antwort:
s
Welche GröĂe hat das Formelzeichen s?
Antwort:
der Weg
Welches Formelzeichen hat die Zeit?
Antwort:
t
Welche GröĂe hat das Formelzeichen t?
Antwort:
die Zeit
Welches Formelzeichen hat die Geschwindigkeit?
Antwort:
v
Welche GröĂe hat das Formelzeichen v?
Antwort:
die Geschwindigkeit
Welches Formelzeichen hat die Beschleunigung?
Antwort:
a
Welche GröĂe hat das Formelzeichen a?
Antwort:
die Beschleunigung
In welcher Einheit misst man der Weg?
Antwort:
Meter
Welche GröĂe misst man in Meter?
Antwort:
der Weg
In welcher Einheit misst man die Zeit?
Antwort:
Sekunde
Welche GröĂe misst man in Sekunde?
Antwort:
die Zeit