Mechanik: Dynamik
Bewegungen Grundlagen
 – Video

Geschwindigkeit einfach erklärt 

Die Geschwindigkeit zeigt an, wie schnell oder langsam sich ein Körper bewegt. Bei der Geschwindigkeit handelt es sich um eine gerichtete Größe. Damit hat sie zu jedem Zeitpunkt einer Bewegung eine Richtung und einen Betrag. 

Einfach gesagt bedeutet gerichtete Größe, dass du die Richtung und den Wert der Geschwindigkeit immer messen kannst. Du kannst also zum Beispiel beim Autofahren oder Fahrradfahren immer sagen, in welche Richtung du dich gerade bewegst.

Mit einem Geschwindigkeitsmesser kannst du zudem immer feststellen, wie schnell du gerade bist. Das gibst du dann oft in Kilometer pro Stunde an.

Geschwindigkeit Einheit 

Die Geschwindigkeit beschreibt den Zusammenhang aus zurückgelegtem Weg und der dafür benötigten Zeit. Deshalb drückst du sie durch die Strecke s pro Zeit t aus. Du verwendest für die Geschwindigkeit das Formelzeichen v.

    \[\text{Geschwindigkeit} \, v = \frac{\text{Strecke}}{\text{Zeit}}\]

Ihre Einheit ist meistens in Kilometer pro Stunde (km/h) oder Meter pro Sekunde (m/s) angegeben. Die beiden Einheiten kannst du leicht ineinander umrechnen, indem du den Wert entweder mal 3,6 nimmst oder ihn durch 3,6 teilst: 

    \[1 \, \frac{\text{m}}{\text{s}} = 3,6 \, \frac{\text{km}}{\text{h}}\]

    \[1 \, \frac{\text{km}}{\text{h}} = \frac{1}{3,6} \, \frac{\text{m}}{\text{s}}\]

Bei Flugzeugen wird oft die Einheit Mach (Ma) verwendet. Sie gibt dir das Verhältnis der Geschwindigkeit zur Schallgeschwindigkeit an. Hat das Flugzeug also eine Geschwindigkeit von 1 Mach, fliegt es mit Schallgeschwindigkeit (≈ 343 m/s).

In der Schiffsfahrt wird dagegen die Einheit Knoten (Kn) verwendet. Du berechnest Knoten wie die Geschwindigkeit auch als Weg pro Zeit. Aber statt Kilometer verwendest du die Einheit Seemeile.

    \[1 \, \text{Seemeile} = 1,852 \, \text{km}\]

Ein Knoten entspricht also einer Seemeile pro Stunde.

Beispiele für Geschwindigkeiten 

Damit du eine Geschwindigkeit besser einschätzen kannst, haben wir Beispiele für dich in der Tabelle. Die Geschwindigkeiten sind jeweils einmal in Meter pro Sekunde [m/s] und Kilometer pro Stunde [km/h] angegeben.

Gegenstand Meter pro Sekunde [m/s] Kilometer pro Stunde [km/h]
Lichtgeschwindigkeit ≈ 300.000.000 ≈ 1080000000
Schallgeschwindigkeit  ≈ 343 ≈ 1235
Gehgeschwindigkeit Mensch ≈ 0,83 ≈ 3
Renngeschwindigkeit Mensch ≈ 13,5 ≈ 25
schnellstes Flugzeug ≈ 1905,5 ≈ 3529
Gepard  ≈ 33,3 ≈ 120

Momentangeschwindigkeit und Durchschnittsgeschwindigkeit 

Du kannst die Geschwindigkeit natürlich auch messen. Beim Auto oder Fahrrad kennst du zum Beispiel das Tachometer, das dir angibt, wie schnell du bist. Das Tachometer zeigt dir aber immer die Momentangeschwindigkeit an, mit der du dich gerade bewegst. 

Du bist aber im Auto oder auf dem Fahrrad nicht zu jedem Zeitpunkt gleich schnell. Manchmal bist du schneller und manchmal langsamer. In solchen Fällen unterscheidest du zwischen der Momentangeschwindigkeit und der Durchschnittsgeschwindigkeit.

Die Durchschnittsgeschwindigkeit \overline{v} ist die Geschwindigkeit, mit der du dich im Durchschnitt während der kompletten Fahrt bewegt hast. Du berechnest sie, indem du die gesamte gefahrene Strecke sGes. durch die dafür benötigte Zeit tGes. teilst:

    \[\overline{v} = \frac{s_{\text{Ges.}}}{t_{\text{Ges.}}}\]

Die Momentangeschwindigkeit ist hingegen die Geschwindigkeit, die du zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Fahrt hast. 

Geschwindigkeit berechnen

Die Geschwindigkeit v kannst du als Strecke s pro Zeit t berechnen:

    \[v = \frac{s}{t}\]

Dabei steht v für die Geschwindigkeit, s für die Strecke und t für die Zeit. Die Formel gilt aber nur, wenn du dich immer gleich schnell bewegst. Dann sprichst du auch von einer gleichförmigen Bewegung. Wirst du hingegen schneller oder langsamer, sprichst du von einer Beschleunigung. Dann liegt eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung vor.

Wenn du mehr über die Berechnungen wissen willst, dann schau dir unseren Beitrag zu Geschwindigkeit berechnen an.

Zum Video: Geschwindigkeit berechnen
Zum Video: Geschwindigkeit berechnen

Beschleunigung

Neben der Geschwindigkeit ist die Beschleunigung in der Physik eine weitere wichtige Größe. Sie existiert immer dann, wenn du bei einer Bewegung schneller wirst. Um zu erfahren, was es genau damit auf sich hat, schau dir unseren Beitrag zur Beschleunigung an.

Zum Video: Beschleunigung

Hallo, leider nutzt du einen AdBlocker.

Auf Studyflix bieten wir dir kostenlos hochwertige Bildung an. Dies können wir nur durch die Unterstützung unserer Werbepartner tun.

Schalte bitte deinen Adblocker für Studyflix aus oder füge uns zu deinen Ausnahmen hinzu. Das tut dir nicht weh und hilft uns weiter.

Danke!
Dein Studyflix-Team

Wenn du nicht weißt, wie du deinen Adblocker deaktivierst oder Studyflix zu den Ausnahmen hinzufügst, findest du hier eine kurze Anleitung. Bitte lade anschließend die Seite neu.