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Gleichf örmige lineare Bewegung. Umrechnung zwischen den wichtigsten Geschwindigkeitseinheiten m/s und km/h :. 1 km/h = 1000m : 3600s = (1 : 3,6) m/s. 2. Start. Messung der Geschwindigkeit. Abstand vom Start zum Ziel. Zeitdifferenz. Geschwindigkeit. Ziel. „Geschwindigkeit = Weg/Zeit“. - PowerPoint PPT Presentation
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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
s
m
t
sv
„Geschwindigkeit = Weg/Zeit“
m s
Geschwindigkeit
Zeitdifferenz s t
Start Ziel2
[s] t
m s
Messung der Lichtgeschwindigkeit
Laser
Photomultiplier
Polarisationsfilter Pockelszelle
Halbdurchlässiger Spiegel
7,50 m
Spiegel
Zeit50 ns
Intensität am Photomultiplier
s
m 103
1050
50,72 89
v
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
t
sv
Geschwindigkeit:
Gleichförmige Bewegung liegt vor, wenn in gleichen Zeitabschnitten gleiche Wegstücke zurückgelegt werden.
ts
Durchschnittsgeschwindigkeit
Beispiel einer nicht gleichförmigen Bewegung: Zug startet aus der Ruhe. Bei gleichen Zeitabschnitten werden die zugehörigen Wegstrecken immer länger.
Momentangeschwindigkeit
dt
ds
t
s
tv
0
lim
Geschwindigkeit:
Bei ungleichförmiger Bewegung spricht man von der momentanen Geschwindigkeit.
Anwendungen
Gleichmäßige Kreisbewegung
Winkelgeschwindigkeit [s-1=1Hz]
Umlaufdauer:
Umlauffrequenz:
2
T
2
f
Bahngeschwindigkeit [m/s]
Beispiele einer gleichmäßigen Kreisbewegung
Fragen zur Geschwindigkeit
1. 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
2. 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
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