10.2 Geschwindigkeit bei eindimensionalen Bewegungen, Physikübungen

Geschwindigkeit bei eindimensionalen Bewegungen - Lehrwerk "Physik" CCBuchner - 17 Aufgaben in 4 Levels

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    Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe:
  • Hilfe zum Thema

    Der Betrag der Geschwindigkeit \(v\) eines Körpers ist der Quotient aus der von ihm zurückgelegten Streckenlänge \(\Delta x\) und der dafür benötigten Zeitspanne \(\Delta t\), kurz:
    \(\colorbox{#E8EFF5}{\(v=\dfrac{\Delta x}{\Delta t}\)}\)

    Die gebräuchlichsten Einheiten der Geschwindigkeit sind

    \(\mathrm{\dfrac ms}\) ("Meter pro Sekunde") und

    \(\mathrm{\dfrac{km}{h}}\) ("Kilometer pro Stunde").

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Aufgabe

Aufgabe 1 von 6 in Level 4
  • Verwende die Definitionsgleichung der Geschwindigkeit, um die Größen zu berechnen. Runde das Ergebnis, falls nötig, auf die richtige Anzahl geltender Ziffern.
    • Familie Sommer fährt über Nacht in den Urlaub, weil da die Autobahnen leer sind. Herr Sommer stellt den Tempomat seines Autos auf 
    130
     
    km
    h
     ein und fährt so 270 Minuten ohne Pause durch. Berechne die in dieser Zeit zurückgelegte Urlaubsstrecke.
    Δx
    =
     
    km
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Stoff zum Thema
Ein Körper, der sich bewegt, verändert innerhalb einer Zeitspanne \(\Delta t\) seinen Ort um eine Streckenlänge \(\Delta x\). Von zwei Körpern ist derjenige schneller, der …
  • … in der gleichen Zeitspanne eine längere Strecke zurücklegt.
  • … für die gleiche Streckenlänge weniger Zeit benötigt.
Beispiel
graphik
Die Abbildung zeigt schematisch die "Stroboskopaufnahme" eines Autos, das sich von links nach rechts bewegt. Für ein solches Bild werden mehrere Einzelaufnahmen angefertigt und zusammengefügt. Jede Einzelaufnahme wird zu einem anderen Zeitpunkt gemacht, aber jeweils mit dem gleichen zeitlichen Abstand \(\Delta t\) zum vorhergehenden Bild. Beschreibe den Bewegungsvorgang des Autos.
Unterscheide:
  • Momentane Geschwindigkeit (auch Momentangeschwindigkeit)
    Aktuelle Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt, kann z.B. mit einem Tachometer ("Tacho") gemessen werden.
  • Mittlere Geschwindigkeit (auch Durchschnittsgeschwindigkeit)
    Durchschnittliche Geschwindigkeit in einer Zeitspanne, kann z.B. durch Messung einer Streckenlänge und der dafür benötigten Zeitspanne mithilfe der Definitionsgleichung ermittelt werden.
  • Nur bei nahezu konstanter (gleich bleibender) Geschwindigkeit oder sehr kurzen Messstrecken gilt:
    Die gemessene mittlere Geschwindigkeit stimmt etwa mit der momentanen Geschwindigkeit überein.

Der Betrag der Geschwindigkeit \(v\) eines Körpers ist der Quotient aus der von ihm zurückgelegten Streckenlänge \(\Delta x\) und der dafür benötigten Zeitspanne \(\Delta t\), kurz:
\(\colorbox{#E8EFF5}{\(v=\dfrac{\Delta x}{\Delta t}\)}\)

Die gebräuchlichsten Einheiten der Geschwindigkeit sind

\(\mathrm{\dfrac ms}\) ("Meter pro Sekunde") und

\(\mathrm{\dfrac{km}{h}}\) ("Kilometer pro Stunde").

Beispiel
Die Dorfstraße führt \(1,50~\mathrm{km}\) durch den Ort. Berechne, wie lange ein Fahrzeug mit der konstanten Geschwindigkeit \(50,0~\mathrm{\dfrac{km}{h}}\) für die Ortsdurchfahrt benötigt.