Geschwindigkeit

Arbeitsblätter mit Übungen und Aufgaben zur Geschwindigkeit für Physik in der 7. Klasse am Gymnasium - mit Lösungen!

Geschwindigkeit v ist die Größe, die beschreibt, in welcher Zeit Δt  eine bestimmte Strecke Δs zurückgelegt wird: v = ∆s / ∆t

Im Auto kann die Geschwindigkeit am Tachometer abgelesen werden. Fährt ein Auto zum Beispiel 40 km/h bedeutet das, dass es in einer Stunde 40 km zurücklegt, wenn es immer mit 40 km/h fährt.

Eine Bewegung, bei der in gleichen Zeitabschnitten die gleichen Strecken zurückgelegt werden, nennt man gleichförmig. Bei gleichförmigen Bewegungen sind zurückgelegte Strecke s und dafür benötigte Zeit t proportional zueinander, der Quotient aus s und t (also die Geschwindigkeit v) ist demnach konstant.

Es gibt natürlich auch Bewegungen, bei denen die Geschwindigkeit nicht konstant ist. Diese nennt man dann ungleichförmige Bewegung. Typische Beispiele sind das Anfahren und Abbremsen von Autos.

Aus dem Alltag kennen wir die Einheit der Geschwindigkeit in km/h.

In der Physik rechnet man aber bekanntlich immer mit dem "Internationalen Einheitssystem" oder auch kurz "SI" oder "SI-Einheiten" genannt (SI kommt aus dem Französischen und heißt "Système international d´unitès", es ist das am weitesten verbreitete Einheitensystem für pysikalische Größen)  - und daher gibt man die Geschwindigkeit also in m/s an!

Die Umrechnungen lauten wie folgt:

• 1 m/s = 3,6 km/h
• 1 km/h = 0,27778 m/s

Man nutzt dafür ein Zeit-Weg-Diagramm. Handelt es sich um eine gleichförmige Bewegung, so entsteht im t-s-Diagramm eine Gerade. Bei einer ungleichförmigen Bewegung sieht der Graph etwas anders aus und muss in verschiedene Abschnitte mit jeweils gleichförmiger Bewegung unterteilt werden.

Die Steigung stellt in beiden Fällen den Wert der Geschwindigkeit dar. Je höher also die Steigung, desto schneller ist auch die Bewegung des dargestellten Bewegungsablaufs.

s-t-Diagramm einer gleichförmigen Bewegung

Die orangene Linie stellt hier also eine schnellere Bewegung dar als die blaue. Mit Hilfe eines Steigungsdreiecks lässt sich einfach die Geschwindigkeit ermitteln.

s-t-Diagramm einer ungleichförmigen Bewegung

Bei ungleichförmigen Bewegungen unterteilt man das s-t-Diagramm in Abschnitte (hier rot gekennzeichnet) mit jeweils gleichförmigen Bewegungen.