Lösung

1. Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die Licht in einem Jahr zurücklegt. Das Lichtjahr beschreibt also keine Zeit, sondern eine Strecke. Wie lang ist diese Strecke?

Lösung:
s = v· t ≈ 3·10⁸ m/s · 365 · 24 · 60 · 60 s = 9,4608·10¹⁵ m

2. Wie lange braucht das Licht, um von der Sonne zur Erde zu gelangen? (der mittlere Abstand der Sonne zur Erde ist 149,6 · 10⁶ km)

Lösung:
s = v · t ⇒ t = s/v = 1,496 · 10¹¹ m /(3·10⁸ m/s) ≈ 499 s = 8 min 19s

3. In Cuxhaven findet jedes Jahr das große Feuerwerk "Sommerabend am Meer" statt. Die kleine Insel Neuwerk ist 12 Kilometer von der Cuxhavener Küste entfernt. Wie lange ist der Unterschied zwischen dem Lichtsignal und dem Knall einer Rakete, die in Cuxhaven abgeschossen wird, wenn der Betrachter auf Neuwerk sitzt?

Lösung:
Licht: t = s/v=12000m/(3·10⁸ m/s) = 0,00 004s = 4 · 10^-5s
Schall: t = s/v=12000m/(330 m/s) ≈ 36 s
Das Licht ist so schnell, dass es hier vernachlässigt werden kann: Nachem man eine Rakete gesehen hat, dauert es 36 Sekunden, bis sie zu hören ist.

4. Wie weit entfernt ist der Blitz eingeschlagen, wenn der Donner nach 6 Sekunden zu hören ist?

Lösung:
s = v · t = 330 m/s · 6 s = 1980 m ≈ 2 km

Die Zeitdifferenz zwischen Blitz und Donner in Sekunden geteilt durch 3 ergibt etwa die Anzahl der Kilometer, wie weit entfernt der Blitz eingeschlagen ist.

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Backlinks:
2 Physikbücher:BGPhysik11-EP:4 Kinetik:4.1 konstante Geschwindigkeit