Die Geschwindigkeitsformel v = s/t
Die Geschwindigkeit (v) beschreibt, welche Strecke (s) in einer bestimmten Zeit (t) zurückgelegt wird. Die Grundformel der gleichförmigen Bewegung lautet: v = s / t.
Durch Umstellen erhältst du die anderen Größen: s = v × t(Strecke berechnen) und t = s / v (Zeit berechnen). Diese Formeln gelten für konstante Geschwindigkeit – bei Beschleunigung werden die Berechnungen komplexer.
Einheiten umrechnen: km/h und m/s
Im Alltag nutzen wir km/h (Kilometer pro Stunde), in der Physik ist m/s (Meter pro Sekunde) die SI-Einheit. Der Umrechnungsfaktor ist 3,6:
km/h in m/s: Teile durch 3,6. Beispiel: 100 km/h = 27,78 m/s.m/s in km/h: Multipliziere mit 3,6. Beispiel: 10 m/s = 36 km/h.
Der Faktor 3,6 ergibt sich aus: 1 km = 1000 m und 1 h = 3600 s. Also 1 km/h = 1000 m / 3600 s = 1/3,6 m/s.
Rechenbeispiele
Geschwindigkeit berechnen: Ein Auto fährt 120 km in 1,5 Stunden. v = 120 km / 1,5 h = 80 km/h.
Strecke berechnen: Ein Zug fährt 2 Stunden mit 200 km/h. s = 200 km/h × 2 h = 400 km.
Zeit berechnen: Ein Flugzeug fliegt 900 km bei 900 km/h. t = 900 km / 900 km/h = 1 Stunde.
Durchschnittsgeschwindigkeit
Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist die Gesamtstrecke geteilt durch die Gesamtzeit – inklusive Pausen und Stopps. Sie unterscheidet sich von der momentanen Geschwindigkeit (Tachostand) und der Reisegeschwindigkeit.
Beispiel: Du fährst 100 km in 1 Stunde, machst 30 Minuten Pause, dann nochmal 100 km in 1 Stunde. Durchschnittsgeschwindigkeit: 200 km / 2,5 h = 80 km/h (obwohl der Tacho 100 zeigte).
Geschwindigkeiten im Vergleich
Fußgänger: ca. 5 km/h. Fahrrad: 15-25 km/h.Auto Innerorts: 50 km/h. Auto Autobahn:120-130 km/h. ICE: bis 300 km/h. Flugzeug:ca. 900 km/h. Schall: ca. 1.235 km/h. Licht:ca. 1,08 Milliarden km/h.
Anwendungen im Alltag
Reiseplanung: Wie lange dauert die Fahrt von München nach Berlin (584 km) bei 120 km/h Durchschnitt? t = 584/120 ≈ 4,9 Stunden.
Sport: Wie schnell bin ich gelaufen, wenn 10 km in 50 Minuten geschafft wurden? v = 10 km / (50/60 h) = 12 km/h.
Hinweis
Die Formeln gelten für gleichförmige Bewegung (konstante Geschwindigkeit). Bei beschleunigter Bewegung (z.B. Anfahren, Bremsen) benötigst du zusätzlich die Beschleunigungsformeln. Für Reisezeiten solltest du Pausen, Verkehr und Verzögerungen einplanen.