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Physikalischer
Hintergrund
Oberstufe: Ergebnisse und ausführliche Lösungen zu den
Aufgaben zur gleichförmigen Bewegung


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Nr. 01 02 03 04 05 06 07 08 09

1. Ergebnis:
  Das Auto fährt mit einer Geschwindigkeit von v = 120 km/h.
  Ausführliche Lösung

2. Ergebnisse:
  a) 1 m/s = 3,6 km/h
  b) 1 km/h = 10/36 m/s
  Ausführliche Lösung

3. Ergebnis:
  Die Durchschnittsgeschwindigkeit des Motorrads beträgt v = 120 km/h, bzw. 33,33..m/s.
  Ausführliche Lösung

4. Ergebnis:
  Der Zug erreicht eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 70 km/h.
  Ausführliche Lösung

5. Ergebnisse:
  a) Die Durchschnittsgeschwindigkeit des Lastwagens beträgt v = 50 km/h.
  b) Ankunftszeit an der Grenze 9:30.
  Ausführliche Lösung

6. Ergebnisse:
  a) Die Erde legt in einem Jahr etwa 942 000 000 km zurück.
  b) Die Erde umkreist die Sonne mit einer Geschwindigkeit von ca. 29,886 km/s.
  Ausführliche Lösung

7. Ergebnis:
  Das Licht braucht von der Sonne zur Erde t = 500 s bzw. 8 min und 20 s.
  Ausführliche Lösung

8. Ergebnis:
  Die Entfernung zur Felswand beträgt e = 1630 m.
  Ausführliche Lösung

9. Ergebnis:
  Das Licht vom Rande unserer Milchstraße ist 63420 Jahre unterwegs.
  Ausführliche Lösung



1. Auf den Autobahnen stehen in Abständen von jeweils 500 m Schilder mit Kilometerangaben.
Vom fahrenden Auto aus beobachtet jemand, dass 500 m jeweils in genau 15 s zurückgelegt werden.
Mit welcher Geschwindigkeit ( in km/h ) fährt das Auto?
  Ausführliche Lösung
  01_l
Das Auto fährt mit einer Geschwindigkeit von v = 120 km/h.

2. Umrechnen von Geschwindigkeiten.
  a) Ein Gegenstand bewegt sich mit der konstanten Geschwindigkeit v = 1 m/s. Wie groß ist die Geschwindigkeit in km/h?
  b) Ein Gegenstand bewegt sich mit der konstanten Geschwindigkeit v = 1 km/h. Wie groß ist die Geschwindigkeit in m/s?
  Ausführliche Lösungen
  a) 02a_l
  b) 02b_l

3. Ein Motorrad legt in einer Zeitspanne von 30 s eine Strecke von 1000 m zurück.
Berechne seine Durchschnittsgeschwindigkeit in m/s und km/h.
  Ausführliche Lösung
  03_l
Die Durchschnittsgeschwindigkeit des Motorrads beträgt v = 120 km/h bzw. 33,33.. m/s.

4. Welche Durchschnittsgeschwindigkeit erreicht ein D- Zug, der um 9:05 Uhr in Düsseldorf abfährt und pünktlich um 12:35 Uhr im 245 km entfernten Frankfurt am Main ankommt?
  Ausführliche Lösung
  04_l
Der Zug erreicht eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 70 km/h.

5. Ein Lastkraftwagen fährt auf der Autobahn von Köln nach Lüttich. Die Fahrstrecke beträgt 162,5 km. Die gesamte Fahrt dauert von 8:00 Uhr bis 11:15 Uhr.
  a) Berechne die Durchschnittsgeschwindigkeit des Lastwagens.
  b) Die Entfernung von Köln bis zur belgischen Grenze beträgt 75 km. Um welche Uhrzeit kommt der Lastwagen voraussichtlich dort an?
  Ausführliche Lösungen
  a) 05a_l
Die Durchschnittsgeschwindigkeit des Lastwagens beträgt v = 50 km/h.
  b) 05b_l
Ankunftszeit an der Grenze 9:30.

6. Die Bahn der Erde um die Sonne kann durch einen Kreis mit dem Radius r = 150 Millionen km angenähert werden. Die Erde umkreist die Sonne in einem Jahr ( 1a = 365 d).
  a) Welche Strecke legt die Erde in einem Jahr zurück?
  b) Mit welcher Geschwindigkeit ( in km/s ) bewegt sich dabei die Erde um die Sonne?
  Ausführliche Lösungen
  a) 06a_l
Die Erde legt in einem Jahr etwa 942 000 000 km zurück.
  b) 06b_l
Die Erde umkreist die Sonne mit einer Geschwindigkeit von ca. 29,886 km/s.

7. Das Licht legt in 1 Sekunde 300.000 km zurück. Die Entfernung Erde- Sonne beträgt ca. 150 Millionen km.
Welche Zeit benötigt das Licht von der Sonne zur Erde?
  Ausführliche Lösung
  07_l
Das Licht braucht von der Sonne zur Erde t = 500 s bzw. 8 min und 20 s.

8. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 326 m/s. Ein Wanderer steht vor einer großen Felswand und ruft laut "Hallo". Erst 10 Sekunden später vernimmt er das Echo.
Wie weit ist die Felswand von dem Wanderer entfernt?
  Ausführliche Lösung
  08_l
Die Entfernung zur Felswand beträgt e = 1630 m.

9. Die Milchstraße hat einen Durchmesser von d = 7·1017 km. Die Entfernung der Sonne vom Mittelpunkt der Milchstraße beträgt e = 25·1016 km. Mit einem Teleskopfernrohr kann man die äußersten Sonnen der Milchstraße betrachten.
Wie lange war das Licht von dort zur Erde unterwegs?
  Ausführliche Lösung
  09_des_l: Milchstraßenmodell 09_l
Das Licht vom Rande unserer Milchstraße ist 63420 Jahre unterwegs.