1 Gletscher wandert Ein Gletscher wandert mit der Geschwindigkeit 0, mm/s. Wie weit rückt er in einem Jahr weiter?

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1 1 Gletscher wandert Ein Gletscher wandert mit der Geschwindigkeit 0, mm/s. Wie weit rückt er in einem Jahr weiter? s = 2, 018m

2 2 Adlerflug Ein Adler legt in der Stunde 85 km zurück. Ein Pferd in der Sekunde 25 m. Wer ist schneller? km v A = 85 h km v P = 90 h

3 3 Orkan Windstärke 12 Windstärke 12 bedeutet Orkan mit 45 m/s. Bestimmen Sie die Geschwindigkeit in km/h. km v = 162 h

4 4 Sinkflug Fallschirm Ein Fallschirm sinkt mit einer mittleren Geschwindigkeit von 5,5 m/s. Wie lange dauert es, bis ein in 5000 m Höhe abgesprungener Pilot den Erdboden erreicht, wenn er zwischen 4000 m und 3000 m Höhe eine Wolke durchfällt in der ein Aufwind von 3,5 m/s herrscht? t = 1228s

5 5 Erdgeschwindigkeit um die Sonne Welche Geschwindigkeit hat die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne (angenähert ein Kreis mit Radius 150 Millionen km). Welche Strecke legt die Erde in einem Tag zurück? Welche Strecke legt die Erde in einer Sekunde zurück? v = 1' 291' 065 km / h s = km / d s = 358, 63km / s v Erde der Sonne zugeneigt oder nicht bedeutet Sommer oder Winter wegen dem unterschiedlichen Energieeintrag der Sonne.

6 6 Vergleich Auto und Radfahrer Ein Autofahrer startet mit seinem Fahrzeug am gleichen Ort wie sein Kollege mit dem Fahrrad, aber ½ Stunde später. Es wird angenommen, dass die beiden mit konstanten Geschwindigkeiten fahren, der Automobilist mit 70 km/h, der Radfahrer mit 20 km/h. t V = 42min t A = 12min s A = sv = 14 km Wann und wo holt der Autofahrer den Velofahrer ein? Wie lange war die Fahrzeit des Aurofahrers bzw des Velofahrers?

7 7 Züge in gleicher Richtung Zwei Züge fahren in gleicher Richtung. Der erste Zug fährt mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h und der zweite Zug 5 Minuten später mit 80 km/h. Nach welcher Zeit wird der erste Zug eingeholt?

8 8 Zwei Reiter in gleicher Richtung Von einem Ort reitet ein Reiter ab, der pro Stunde 8,5 km zurücklegt. Ihm wird 1/2 Std. später ein zweiter Reiter nachgeschickt, der 10 km/h erreicht. Wann und wo wird der zweite Reiter den ersten einholen?

9 9 Begegnung zweier Freunde Von zwei Orten, deren Entfernung 13,5 km beträgt, gehen zwei Freunde A und B einander entgegen und treffen sich nach 5/4 Stunden. A legt pro Minute 4 m mehr zurück als B. Welchen Weg legt jeder in der Minute zurück?

10 7 Schwimmer überquert Fluss Ein Schwimmer möchte den 20 m breiten Fluss auf der kürzesten Strecke AB durchqueren. Durch die Strömungsgeschwindigkeit von 0,7 m/s wird er aber abgetrieben. Seine Geschwindigkeit beträgt dadurch 0,9 m/s. β = 51, 1 s S = 31, 8m t S = 35, 3s a) Welchen Winkel bildet die Schwimmrichtung mit der Strecke AB? b) Wie lange dauert die Überquerung?

11 8 Strömungsgeschwindigkeit in Rohrleitung In einer Rohrleitung sollen 90 Liter Wasser pro Minute bergauf gepumpt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit soll mit 2 m/s nicht überschritten werden. d R = 30, 9mm Welcher Innenrohr-Durchmesser soll gewählt werden?

12 9 RE 4.1 Ein Fussgänger legt die 12 km messende Strecke von A nach B in Stunden zurück. Wie gross ist seine Durchschnittsgeschwindigkeit in km/h?

13 10 Fahrt von Hengersberg nach Deggendorf Ein Auto fährt zunächst mit einer konstanten Geschwindigkeit auf der Autobahn. Für die 10km lange Strecke von Hengersberg nach Deggendorf benötigt es 5,0min. a) Mit welcher Geschwindigkeit (in km/h) fuhr das Auto? b) Für die Strecke von Deggendorf nach Bogen benötigt das Auto bei gleichbleibender Geschwindigkeit 13,5 min. Wie weit ist es von Deggendorf nach Bogen? c) Bis zur Raststätte "Bayerischer Wald" fährt das Auto mit der gleichen Geschwindigkeit noch 3,0 km. Wie lang braucht das Auto bis zur Raststätte? d) An der Raststätte macht der Fahrer 10min Kaffeepause. Von der Raststätte bis nach Regensburg sind es noch 50km. Hierfür bleiben dem Fahrer noch 20 min. Wie schnell ist der Fahrer von der Raststätte bis nach Regensburg gefahren? e) Wie groß ist Durchschnittsgeschwindigkeit auf der Strecke von Hengersberg bis Regensburg? Das Auto fährt nun noch 10km im Stadtverkehr bis zum Parkplatz, so dass sich seine gesamte Durchschnittsgeschwindigkeit (Hengersberg-Parkplatz) auf 100km/h reduziert. f) Wie schnell ist der Fahrer in der Stadt im Mittel gefahren? v = 120km / h s = 27 km t = 1,5min v = 150km / h v = 108km / h s = 100 km t = 1h v = 60 km / h

14 11 Bot in der Strömung Ein Motorboot fährt 48,27 km in 3 Stunden den Strom abwärts. Für den Rückweg braucht es 5 Stunden. V B = 12, 875kmh V S = 3, 218kmh Wie schnell würde das Boot im Stillen Wasser fahren, und wie hoch ist die Geschwindigkeit der Strömung?

15 12 Flugzeug im Windeinfluss Ein Flugzeug braucht für 579,24 km mit dem Wind 2 Stunden, für den Rückflug gegen den Wind Stunden. v F = 225, 2km / h v S = 3, 218km / h Wie hoch ist die Geschwindigkeit des Flugzeuges und die des Windes?

16 13 RE 4.2 Radfahrer Welchen Weg legt ein Radfahrer in einer Stunde und 45 Minuten zurück, wenn er mit einer mittleren Geschwindigkeit von 24 km / h fährt.

17 14 RE 4.3 Autofahrt Ein Auto durchquert eine 28 km lange Strecke mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 75 km / h. Welche Zeit benötigt das Fahrzeug dazu?

18 15 RE 4.4 Sprinter Die 100m -Sprintstrecke wird von einem Läufer in 9, 72 Sekunden bewältigt. km ent- Welcher durchschnittlichen Geschwindikgeit in spricht dies? m / s und / h Usain Bolt ist der schnellste Mensch der Welt! Der Jamaikaner hat, mit 9,72 Sekunden, in New York am einen sagenhaften Weltrekord über die 100 Meter aufgestellt. The BOLT-Blitz

19 16 RE 4.5 Flugzeug Welche Zeit ist eine Boeing 727 in der Luft, die von Zürich-Kloten ohne Zwischenlandung mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 880 km / h nach dem 1750 km entfernten Lissabon fliegt?

20 17 RE 4.6 Lokomotive Die Schnellzugslokomotive Re 4/4 IV ( maximale Geschwindigkeit von km / 5050 kw, kn 160 h. 300 ) entwickelt eine Welche Strecke legt sie bei einer Versuchsfahrt mit Spitzengeschwindigkeit in 50 Minuten zurück?

21 18 RE 4.7 Tour-de-Suisse Auf einer Tour-de-Suisse-Etappe von Lugano nach Sitten wurden 196 km zurückgelegt. Der Start fand um Uhr statt. Die ersten Fahrer durchfuhren um Uhr das Ziel. Welche Durchschnittsgeschwindigkeit in km / h benötigten dabei die Spitzenfahrer? Sitten Lugano

22 19 Bergwanderer Bergwanderer beginnen am Samstag um 14 Uhr seinen fünfstündigen Aufstieg zu einer 20 km entfernten Berghütte. Sie legen diesen Weg mit einem gleichmäßigen Tempo zurück. Am Sonntag beginnen Sie um 15 Uhr den Abstieg und kommen um 19 Uhr wieder im Tal an. Sie wanderten auf demselben Weg wie am Vortag und legten diesen gleichmäßig schnell laufend zurück. Benützten Sie für den Lösungsansatz die nachfolgende Grafik. Zu welcher Uhrzeit waren die Wanderer an beiden Tagen am selben Ort? S [km] t [h]

23 21 RE 4.8 Um den Atlantik von Le Havre nach New York ( 6500 km ) zu überqueren, benötigt das Passagierschiff France Tage. Welche mittlere Geschwindigkeit in Knoten entspricht dies (1 Knoten =ˆ 1 Seemeile pro Stunde; 1 Seemeile =ˆ 1,852 km )? Le Havre New York

24 22 RE 4.11 Elektromagnetische Wellen Die mittlere Entfernung von der Erde zum Mond beträgt 384 '000km. a) Mit welcher Verzögerung werden elektromagnetische Signale (Wellen), die sich mit Lichtgeschwindigkeit ( 300 '000km / s ) ausbreiten und vom Mond aus gesendet werden, auf der Erde wahrgenommen? b) Welche Zeit würde das Signal vom Mars bis zur Erde ( 226,5Gm ) benötigen? Monat =ˆ Mond Erdumkreisung in Tage Abstand Erde-Mond km d M = 3476km r E = 6370km

25 23 Schrittlänge Das Bild zeigt die Fußabdrücke eines gehenden Mannes. Die Schrittlänge P entspricht dem Abstand zwischen den hintersten Punkten von zwei aufeinander folgenden Fußabdrücken. Für Männer drückt die Formel n/p = 140 die ungefähre Beziehung zwischen n und P aus, wobei n = Anzahl der Schritte pro Minute und P = Schrittlänge in Meter Wenn die Formel auf Daniels Gangart zutrifft und er 70 Schritte pro Minute macht, wie viel beträgt dann seine Schrittlänge? Gib an, wie du zu deiner Antwort gekommen bist. Bernhard weiß, dass seine Schrittlänge 0,80 Meter beträgt. Die Formel trifft auf Bernhards Gangart zu. Berechne Bernhards Gehgeschwindigkeit in Metern pro Minute und in Kilometern pro Stunde. Gib an, wie du zu deiner Antwort gekommen bist.

26 24 Geschichte mit s-t-diagramm Die folgenden s-t-diagramme erzählen jeweils die Geschichte zweier Autos A und B, die auf einer Autobahn auf verschiedenen Fahrbahnen fahren. An welchen Stellen haben A und B die selbe Geschwindigkeit? Begründen Sie Ihre Antwort! An welchen Stellen treffen sich die Autos? Begründe Sie die Antwort! Falls sie sich treffen: Wer hat bis dahin die größere Strecke zurückgelegt? Nehmen Sie an, B wäre noch etwas schneller. Wie ändern sich dann die Antworten zur Teilaufgabe c)?

27 25 Gewitter abschätzen Mit einer einfachen Faustregel können Sie die Entfernung zwischen Ihnen und einem Gewitter abschätzen: Warte Sie bis es blitzt. Zählen Sie langsam die Sekunden bis der nachfolgende Donner zu hören ist. Teile Sie die Sekundenzahl durch 3. Das Ergebnis ist die Entfernung von Ihnen zum Einschlagort des Blitzes in Kilometern. a) Warum ist diese Abschätzung brauchbar? b) Berechnen Sie, wie weit ein Gewitter von Ihnen entfernt ist, wenn Sie vom Blitz bis zum Donner drei Sekunden gezählt haben. Hilfestellung: Lichtgeschwindigkeit v L = km/s Schallgeschwindigkeit in Luft v S = 330 m/s.

28 26 Radarsignal Ein Radarsignal wird von einem Flugzeug reflektiert und kehrt nach 80 µ s s zurück. Wie weit ist das Flugzeug von der Radarstation entfernt? Radar (engl.: RAdio Detection And Ranging, deutsch: Entdeckung und Entfernungsmessung mittels Funkwellen) Hilfestellung: Radarfrquenz f R = 30GHz Wellenlänge λ R = 10 mm Radargeschwindigkeit v R = frr λ R = 300' 000' 000m / s

29 27 Verdoppelung der Geschwindigkeit Ein Radfahrer fährt eine Strecke von 60km mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 30km/h. Bei der Rückfahrt ist er bereits müde und erreicht nur eine mittlere Geschwindigkeit von 20km/h. Wie groß ist seine Durchschnittsgeschwindigkeit für die gesamte Strecke?

30 28 Durchschnittsgeschwindigkeit Angenommen, sie wollen auf einer Reise durchschnittlich 40km/h schnell fahren und finden nach der halben Strecke heraus, dass ihre Durchschnittsgeschwindigkeit nur 30km/h betragen hat. Wie schnell wollen Sie während ihrer restlichen Reise fahren, um die Gesamtdurchschnittsgeschwindigkeit 40km/h zu erreichen?

31 29 Ein Schmiedhammer fällt im freien Fall aus einer Höhe von 2,35 m auf ein Schmiedstück. Welche Endgeschwindigkeit in m/s hat der Hammer? 6,79m / s

32 30 Dampfahrt auf dem Vierwaldstättersee Ein Dampfer fährt gegen den Strom und legt eine Strecke von 120 km in 6 Stunden 20 Minuten zurück. Mit dem Strom braucht er nur 5 Stunden 45 Minuten. Welche Geschwindigkeit haben Schiff und Wasser? 19,909km / 0,960km / h h

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34 32 Biene sorg für Kopfzerbrechen Zwei Fahrradfahrer fahren mit gleichmässiger Geschwindigkeit von 10 km/h aufeinander zu. Als sie genau 20 km voneinander entfernt sind, fliegt eine Biene vom Vorderrad eines der Fahrräder mit gieichmässiger Geschwindigkeit von 25 km/h direkt zum Vorderrad des anderen Fahrrads. Sie berührt es, dreht sich in vernachlässigbar kurzer Zeit um und kehrt mit der gleichen Geschwindigkeit zum ersten Fahrrad zurück, berührt dort erneut das Rad, dreht sich sofort wieder um und fliegt so immer hin und her. Dabei werden die auf einander folgenden Flüge immer kürzer, bis die Fahrräder zusammen stossen und die unglückliche Biene zwischen den Vorderrädern zerquetscht wird. Überlegungsaufgabe und Beschreibende Lösung Welche Gesamtstrecke hat die Biene bei den vielen Hin- und Rückflügen von dem Zeitpunkt an, als die Fahrräder 20 km voneinander entfernt waren, bis zu ihrem unseligen Ende zurückgelegt? (Das zu ermitteln kann sehr einfach oder sehr schwierig sein, was einzig und allein von Ihrem Ansatz abhängt). Ihr Lösungsvorschlag muss in einem Text beschrieben werden. 20 km 25 km 50 km mehr als 50km Das Problem kann mit den gegebenen Informationen nicht gelöst werden. Berechnung mit grafischer Unterstützung Zeichnen Sie ein Diagramm indem die Aufgabe dargestellt ist! Nach welcher Zeit trifft die Biene das erste Mal bei einem Fahrrad auf? Zusatzfrage: Wie viele Flüge (von Rad zu Rad = 1 Flug) führt die Biene aus?

35 33 RE 4.34 Werkstückabtastung Ein längsbewegtes Werkstück, dessen Geschwindigkeit 0,72m / s ist, berührt nacheinander zwei Fühler, die als Folge der Berührung Impulse in einem Zeitabstand von 2,3 s abgeben sollen. Wie weit müssen die beiden Fühle im vorliegenden Fall auseinander liegen?

36 TG Frage Welche physikalischen Grössen sind bei der geradlinigen gleichförmigen Bewegung beteiligt? TG Frage In welchem Zusammenhang taucht der Begriff Geschwindigkeit immer auf? TG Frage Wie ist die Geschwindigkeit definiert? TG Frage Wie ist die Umrechnung von m/s auf km/h und Umgekehrt? Erstellen Sie eine Formel mit welcher diese Umrechnung gemacht werden kann.

37 TG Frage Wie schnell in m/s und in km/h sind die nachfolgenden Dinge? a) Schall b) Fussgänger c) Licht TG Frage Woran erkennt man, dass drei Autos welche an verschiedenen Orten starten, dien gleiche Geschwindigkeit haben? In Welchem Diagrammtyp ist dieser Unterschied gut zu erkennen? TG Frage Drei Autos starten am gleichen Ort und nach 10 Sekunden sollen die Strecken verglichen werden. Zeichnen Sie das Weg-Zeit-Diagramm für die drei Autos, wenn die Geschwindigkeit der drei Fahrzeuge wie folgt sein sollen. Wagen A 10 m/s Wagen B 20 m/s Wagen C 5 m/s S [m] t [h] TG Frage Nenne Sie zwei Anwendungen, wo die geradlinige gleichförmige Geschwindigkeit vorkommt!

38 TG Frage Nenne Sie zwei Anwendungen, wo die geradlinige gleichförmige Geschwindigkeit vorkommt! TG Frage Zur Bestimmung einer Geschwindigkeit sind zwei Basisgrössen notwendig. Welche sind diese? TG Frage Was versteht man unter der mittleren Geschwindigkeit? TG Frage Was versteht man unter der mittleren Geschwindigkeit?