Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit gibt an, wie schnell oder wie langsam sich ein Körper bewegt. Sie ist eine gerichtete (vektorielle) physikalische Größe und hat damit in jedem Punkt der Bewegung eines Körpers einen bestimmten Betrag und eine bestimmte Richtung.

Formelzeichen: v

Einheiten:ein Meter je Sekunde (1 m/s) 
 ein Kilometer je Stunde (1 km/h) 

Für die Einheiten gilt: 1 ms=3,6 kmh1 kmh=13,6ms0,28 ms

In der Schifffahrt wird als Einheit ein Knoten (1 kn) genutzt:

1 kn = 1 Seemeile1 Stunde=1852 m1 h 1,85 kmh

Die Geschwindigkeit von Flugzeugen wird manchmal in Mach angegeben. Ein Mach bedeutet, dass das Flugzeug mit Schallgeschwindigkeit fliegt:

1 Mach = 333 ms 1 200 kmh

Geschwindigkeiten in Natur und Technik

In der nachfolgenden Übersicht sind Geschwindigkeiten in Natur und Technik angegeben.

Geschwindigkeitenin m/sin km/h
Lichtgeschwindigkeit im Vakuum
mittlere Geschwindigkeit der Erde
299 792 4581 079 252 849
um die Sonne30 000108 000
Erdsatellit7 90028 440
Panzergeschoss1 5005 400
Schallgeschwindigkeit in Wasser bei 20 °C1 4845 342
Jagdflugzeugbis 1 000
(3,3 Mach)
bis 3 600
Geschoss eines Karabiners8703 130
Punkt am Äquator aufgrund der Erdrotation4641 670
höchste mit einem Auto erreichte
Geschwindigkeit
3411 228
Schall in Luft bei + 20 °C3441 238
bei 0 °C3321 195
bei - 20 °C3201 152
Passagierflugzeug250900
schnellstes Motorrad der Welt (1990)144518
schnellster Zug (TGV, Frankreich)143515
Abfahrtslaufbis 62bis 224
Mauerseglerbis 50bis 180
Luftausstoß aus der Nase beim Niesenbis 47bis 170
Erregungsleitung beim Menschen1 ... 1003,6 ... 360
Fallschirmspringer, Schirm nicht geöffnetbis 57bis 205
Orkan Windstärke 12mehr als 32,7mehr als 118
Gepardbis 33bis 120
Thunfisch beim Schwimmenbis 21bis 76
Rennpferdbis 19bis 70
Hasebis 18bis 65
Windhundbis 18bis 65
Delfinbis 13bis 47
Sperlingbis 13bis 47
Eisschnelllauf (10 000 m)21,144
Elefantbis 11bis 40
Sprinter (Weltrekord)10,236,7
Haibis 10bis 36
Regentropfenbis 8bis 29
Langläufer (Weltrekord 10 000 m)6,322,7
Fallschirmspringer bei geöffnetem Schirm518
Schwimmen (50-m-Weltrekord)2,38,3
Fußgänger, normale Geschwindigkeit1,45,0
Fahrstühle0,8 ... 1,42,9 ... 5
Blutgeschwindigkeit in den Adern0,552
Schnecke (Weltrekord)0,0016
= 1,6 mm/s
0,0058
Driftgeschwindigkeit von Elektronen in elektrischen Leiternetwa 0,005
= 0,5 mm/s
0,0018
Bewegung von Gletschereisetwa 0,006 mm/s(10 m ... 100 m pro Jahr)
Wachstum eines Haares pro Tag0,3 mm/Tag bis 0,4 mm/Tag 

Durchschnittsgeschwindigkeit und Augenblicksgeschwindigkeit

Bei der Geschwindigkeit ist zwischen der Durchschnittsgeschwindigkeit und der Augenblicksgeschwindigkeit (Momentangeschwindigkeit) zu unterscheiden. Die Durchschnittsgeschwindigkeit gibt an, wie groß die mittlere Geschwindigkeit längs einer Strecke ist, die ein Körper in einer bestimmten Zeit zurücklegt.
Die Augenblicksgeschwindigkeit gibt die Geschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt an.

Messen der Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit eines Körpers kann mit einem Geschwindigkeitsmesser oder Tachometer gemessen werden. Mit einem Tachometer wird die jeweilige Augenblicksgeschwindigkeit gemessen.

Die Geschwindigkeit kann auch mit Lasermessgeräten (Laserpistolen), mit Radargeräten oder mithilfe von Induktionsschleifen gemessen werden. Ausführliche Hinweise dazu sind unter dem Stichwort "Geschwindigkeitsmessung" zu finden.

Berechnen der Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit eines Körpers kann allgemein mit den Gleichungen v=st  oder   Δv=ΔsΔt berechnet werden.

Dabei bedeuten:szurückgelegter Weg
 tbenötige Zeit

Für eine gleichförmige Bewegung (v = konstant) gilt die berechnete Geschwindigkeit für jeden Ort der Bewegung. Bei einer ungleichförmige Bewegung (vkonstant) ergibt sich mit der genannten Gleichung eine mittlere Geschwindigkeit, die auch Durchschnittsgeschwindigkeit genannt wird. Es ist üblich, Durchschnittsgeschwindigkeiten mit einem Strich über dem Formelzeichen zu versehen. Für die Durchschnittsgeschwindigkeit gilt also:

v ¯=st


Für eine gleichförmige Kreisbewegung (v = konstant) gilt:

v=st=2πrT=2πrn

Dabei bedeuten:rRadius der Kreisbahn
 TZeit für einen Umlauf (Umlaufzeit)
 nDrehzahl

Für eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung
(Beschleunigung a = konstant) gilt:

v=at    und    v=2as

Dabei bedeuten:aBeschleunigung
 sWeg
 tZeit

Für den freien Fall als spezielle gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit der Beschleunigung a=g=9,81ms2 gilt:

v=gt   oder   v=2gs

Dabei bedeuten:gFallbeschleunigung
 sWeg
 tZeit

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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