Was ist Momentangeschwindigkeit?

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Was ist Momentangeschwindigkeit?

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Was ist der Unterschied zwischen Momentangeschwindigkeit und Durchschnittsgeschwindigkeit?

Was gibt die Geschwindigkeit an?

Fördert fehlende Reibung die Beibehaltung der Geschwindigkeit?

Wie schnell muss ein 40-Tonnen-LKW fahren, um eine Aufprallenergie von 317.000.000.000.000.000 Joule zu erreichen?

Wie schnell breitet sich Schall aus?

Wie groß ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen in Wasser?

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Wie hoch ist die Fallgeschwindigkeit in km/h?

Wie lauten die Formeln zur Berechnung von Strecke und Zeit bei geradlinig gleichförmiger Bewegung?

Welche Geschwindigkeit hat eine Gewehrkugel nach senkrechtem Abschuss beim Auftreffen auf den Boden?

Accepted Answer

Die Momentangeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines Objekts zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie wird mathematisch als der Grenzwert der durchschnittlichen Geschwindigkeit beschrieben, wenn der Zeitintervall gegen null geht. In der Physik wird die Momentangeschwindigkeit oft als Ableitung der Position nach der Zeit dargestellt, also v(t) = ds/dt, wobei v die Geschwindigkeit, s die Position und t die Zeit ist. Diese Größe ist wichtig, um das Verhalten von bewegten Objekten in einem bestimmten Moment zu analysieren.

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Die Durchschnittsgeschwindigkeit gibt an, wie schnell sich ein Objekt im Mittel über eine bestimmte Zeitspanne bewegt hat. Sie berechnet sich aus dem zurückgelegten Weg geteilt durch die daf... [mehr]

Accepted Answer

Die Durchschnittsgeschwindigkeit gibt an, wie schnell sich ein Objekt im Mittel über eine bestimmte Zeitspanne bewegt hat. Sie berechnet sich aus dem zurückgelegten Weg geteilt durch die dafür benötigte Zeit: \[ \text{Durchschnittsgeschwindigkeit} = \frac{\text{zurückgelegter Weg}}{\text{benötigte Zeit}} \] Die Momentangeschwindigkeit hingegen beschreibt die Geschwindigkeit eines Objekts zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt. Sie entspricht der Geschwindigkeit, die das Objekt genau in diesem Moment hat. Mathematisch ist sie die Ableitung des Weges nach der Zeit, also die Steigung der Weg-Zeit-Kurve an einem bestimmten Punkt. Zusammengefasst: - **Durchschnittsgeschwindigkeit**: Über einen Zeitraum gemittelt. - **Momentangeschwindigkeit**: Zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Accepted Answer

Die Geschwindigkeit gibt an, wie schnell sich ein Objekt in einer bestimmten Zeitspanne bewegt. Sie beschreibt also, welche Strecke in einer bestimmten Zeit zurückgelegt wird. Die gebräuchli... [mehr]

Accepted Answer

Die Geschwindigkeit gibt an, wie schnell sich ein Objekt in einer bestimmten Zeitspanne bewegt. Sie beschreibt also, welche Strecke in einer bestimmten Zeit zurückgelegt wird. Die gebräuchliche Einheit für Geschwindigkeit ist Meter pro Sekunde (m/s) oder Kilometer pro Stunde (km/h).

Accepted Answer

Du hast recht: Das Fehlen von Reibung würde tatsächlich dazu führen, dass ein Objekt seine Geschwindigkeit beibehält. Reibung ist eine Kraft, die der Bewegung entgegenwirkt und daf... [mehr]

Accepted Answer

Du hast recht: Das Fehlen von Reibung würde tatsächlich dazu führen, dass ein Objekt seine Geschwindigkeit beibehält. Reibung ist eine Kraft, die der Bewegung entgegenwirkt und dafür sorgt, dass sich bewegende Objekte langsamer werden und schließlich zum Stillstand kommen. Ohne Reibung gibt es keine Kraft, die die Geschwindigkeit eines Objekts verringert – es würde sich also gemäß dem Trägheitsgesetz (1. Newtonsches Gesetz) mit konstanter Geschwindigkeit weiterbewegen, solange keine andere Kraft einwirkt. Deine Aussage ist also korrekt: Das Fehlen von Reibung fördert die Beibehaltung der Geschwindigkeit.

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Um die Geschwindigkeit zu berechnen, mit der ein LKW (Masse \( m = 40\,000\,\text{kg} \)) eine bestimmte kinetische Energie (\( E = 317\,000\,000\,000\,000\,000\,\text{J} \)) erreicht, nutzt man die F... [mehr]

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Um die Geschwindigkeit zu berechnen, mit der ein LKW (Masse \( m = 40\,000\,\text{kg} \)) eine bestimmte kinetische Energie (\( E = 317\,000\,000\,000\,000\,000\,\text{J} \)) erreicht, nutzt man die Formel für die kinetische Energie: \[ E = \frac{1}{2} m v^2 \] Nach \( v \) umgestellt: \[ v = \sqrt{\frac{2E}{m}} \] Setze die Werte ein: - \( E = 317\,000\,000\,000\,000\,000\,\text{J} \) - \( m = 40\,000\,\text{kg} \) \[ v = \sqrt{\frac{2 \times 317\,000\,000\,000\,000\,000}{40\,000}} \] \[ v = \sqrt{\frac{634\,000\,000\,000\,000\,000}{40\,000}} \] \[ v = \sqrt{15\,850\,000\,000\,000} \] \[ v \approx 3\,984\,968\,\text{m/s} \] Umrechnung in km/h (\( 1\,\text{m/s} = 3{,}6\,\text{km/h} \)): \[ v \approx 3\,984\,968 \times 3{,}6 = 14\,345\,884\,\text{km/h} \] **Antwort:** Der LKW müsste etwa **14.345.884 km/h** schnell sein, um eine Aufprallenergie von 317.000.000.000.000.000 Joule zu erreichen. Das ist weit jenseits aller realistischen Geschwindigkeiten und entspricht einem Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit.

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Die Geschwindigkeit, mit der sich Schall ausbreitet, hängt vom Medium ab: - In Luft (bei 20 °C): ca. **343 Meter pro Sekunde (m/s)** - In Wasser: ca. **1.480 m/s** - In Stahl: ca. **5.100 m/... [mehr]

Accepted Answer

Die Geschwindigkeit, mit der sich Schall ausbreitet, hängt vom Medium ab: - In Luft (bei 20 °C): ca. **343 Meter pro Sekunde (m/s)** - In Wasser: ca. **1.480 m/s** - In Stahl: ca. **5.100 m/s** Je dichter das Medium, desto schneller breitet sich der Schall in der Regel aus. In Gasen ist die Schallgeschwindigkeit am niedrigsten, in Festkörpern am höchsten.

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Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen in Wasser beträgt etwa 1.480 Meter pro Sekunde (m/s) bei einer Wassertemperatur von 20 °C. Dieser Wert kann je nach Temperatur, Salzgehalt und... [mehr]

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Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen in Wasser beträgt etwa 1.480 Meter pro Sekunde (m/s) bei einer Wassertemperatur von 20 °C. Dieser Wert kann je nach Temperatur, Salzgehalt und Druck leicht variieren. In Meerwasser liegt die Schallgeschwindigkeit typischerweise zwischen 1.450 und 1.570 m/s.

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Ein Kreisel kann beim Drehen verschiedene Figuren oder Muster zeichnen, wenn er beispielsweise mit einem Stift ausgestattet ist oder auf einer speziellen Unterlage rotiert. Die entstehenden Figuren h&... [mehr]

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Ein Kreisel kann beim Drehen verschiedene Figuren oder Muster zeichnen, wenn er beispielsweise mit einem Stift ausgestattet ist oder auf einer speziellen Unterlage rotiert. Die entstehenden Figuren hängen von der Art des Kreisels, seiner Bewegung und der Unterlage ab. Typischerweise entstehen dabei spiralförmige, kreisförmige oder wellenartige Muster. Besonders bekannt sind sogenannte "Zeichenkreisel" oder "Spiralenkreisel", die beim Drehen interessante geometrische Figuren auf Papier hinterlassen.

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Die Fallgeschwindigkeit hängt davon ab, wie lange und aus welcher Höhe ein Objekt fällt, sowie vom Luftwiderstand. Ohne Luftwiderstand (im Vakuum) beschleunigt ein Objekt auf der Erde m... [mehr]

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Die Fallgeschwindigkeit hängt davon ab, wie lange und aus welcher Höhe ein Objekt fällt, sowie vom Luftwiderstand. Ohne Luftwiderstand (im Vakuum) beschleunigt ein Objekt auf der Erde mit etwa 9,81 m/s² (Erdbeschleunigung). Nach einer bestimmten Zeit \( t \) berechnet sich die Geschwindigkeit \( v \) so: \( v = g \cdot t \) - \( g \) = 9,81 m/s² - \( t \) = Fallzeit in Sekunden Um die Geschwindigkeit in km/h zu berechnen, multipliziere das Ergebnis in m/s mit 3,6. **Beispiel:** Nach 5 Sekunden freiem Fall (ohne Luftwiderstand): \( v = 9,81 \cdot 5 = 49,05 \) m/s \( 49,05 \cdot 3,6 = 176,58 \) km/h **Wichtige Hinweise:** - In der Realität bremst der Luftwiderstand die Geschwindigkeit ab. Ein Mensch im freien Fall erreicht z.B. eine Endgeschwindigkeit (Terminalgeschwindigkeit) von etwa 180–200 km/h in Bauchlage. - Die genaue Geschwindigkeit hängt also von Form, Gewicht und Luftwiderstand ab. Weitere Infos findest du z.B. bei [Wikipedia – Freier Fall](https://de.wikipedia.org/wiki/Freier_Fall).

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Bei einer geradlinig gleichförmigen Bewegung gilt: **Strecke (s):** \( s = v \cdot t \) **Zeit (t):** \( t = \frac{s}{v} \) Dabei ist \( s \) = zurückgelegte Strecke (in Metern, m)... [mehr]

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Bei einer geradlinig gleichförmigen Bewegung gilt: **Strecke (s):** \( s = v \cdot t \) **Zeit (t):** \( t = \frac{s}{v} \) Dabei ist \( s \) = zurückgelegte Strecke (in Metern, m) \( v \) = konstante Geschwindigkeit (in Metern pro Sekunde, m/s) \( t \) = benötigte Zeit (in Sekunden, s)

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Wenn eine Gewehrkugel senkrecht nach oben mit einer Anfangsgeschwindigkeit \( X \) abgeschossen wird und Luftwiderstand vernachlässigt wird, gilt das Energieerhaltungsgesetz: - Beim Aufstieg wir... [mehr]

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Wenn eine Gewehrkugel senkrecht nach oben mit einer Anfangsgeschwindigkeit \( X \) abgeschossen wird und Luftwiderstand vernachlässigt wird, gilt das Energieerhaltungsgesetz: - Beim Aufstieg wird die gesamte kinetische Energie in potenzielle Energie umgewandelt, bis die Geschwindigkeit oben null ist. - Beim Fall zurück zum Boden wird die potenzielle Energie wieder vollständig in kinetische Energie umgewandelt. Das bedeutet: **Die Kugel erreicht beim Zurückkommen am Boden (ohne Luftwiderstand) wieder genau die Geschwindigkeit \( X \), mit der sie abgeschossen wurde.** **Antwort:** Die Geschwindigkeit der Kugel beim Auftreffen auf den Boden ist (ohne Luftwiderstand) wieder \( X \), also genauso groß wie die Anfangsgeschwindigkeit – nur nach unten gerichtet. **Mit Luftwiderstand** wäre die Geschwindigkeit beim Auftreffen geringer als \( X \), da Energie durch Reibung verloren geht.