Gleichförmige lineare Bewegung Umrechnung zwischen den wichtigsten Geschwindigkeitseinheiten m/s und km/h : 1 km/h = 1000m : 3600s = (1 : 3,6) m/s
Messung der Geschwindigkeit Abstand vom Start zum Ziel Zeitdifferenz Geschwindigkeit Start 2 Ziel „Geschwindigkeit = Weg/Zeit“
Messung der Lichtgeschwindigkeit
Polarisationsfilter Pockelszelle 7,50 m Laser Halbdurchlässiger Spiegel Spiegel Photomultiplier Intensität am Photomultiplier 50 ns Zeit
Die Lichtgeschwindigkeit: Eine Naturkonstante Höchste Geschwindigkeit Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen Betrag c = 299.792.458 m/s Verändert sich nicht beim Übergang auf relativ zueinander bewegte Koordinatensysteme: Thema der „Speziellen Relativitätstheorie“
Weg-Zeit-Gesetz Geschwindigkeit: Gleichförmige Bewegung liegt vor, wenn in gleichen Zeitabschnitten gleiche Wegstücke zurückgelegt werden.
Durchschnittsgeschwindigkeit Beispiel einer nicht gleichförmigen Bewegung: Zug startet aus der Ruhe. Bei gleichen Zeitabschnitten werden die zugehörigen Wegstrecken immer länger.
Momentangeschwindigkeit Bei ungleichförmiger Bewegung spricht man von der momentanen Geschwindigkeit.
Anwendungen
Gleichmäßige Kreisbewegung Winkelgeschwindigkeit [s-1=1Hz] Bahngeschwindigkeit [m/s] Umlaufdauer: Umlauffrequenz:
Beispiele einer gleichmäßigen Kreisbewegung
Fragen zur Geschwindigkeit Wie groß ist die Meerestiefe, wenn von einer Sonde am Schiffsrumpf das Echo eines Ultraschallimpulses mit 4s Verzögerung ankommt? Wie ändert sich das Ergebnis, wenn berücksichtigt wird, daß das Schiff mit 27kn fährt? Schallgeschwindigkeit im Wasser: vS=1485m/s Schiffsgeschwindigkeit 1kn=0.514m/s Eine Fledermaus fliegt mit einer Geschwindigkeit von 15m/s und sendet einen Ultraschallimpuls aus. Das Echo kommt mit einer Verzögerung von 0.04s zurück. Welche Entfernung hat die Fledermaus in diesem Augenblick vom Hindernis? Schallgeschwindigkeit in Luft: vS=340m/s