Geschwindigkeitseinheiten und ihre Entsprechungen
| Einheit | Symbol | In Meter pro Sekunde |
|---|---|---|
| Kilometer pro Stunde | km/h | 0,277778 m/s |
| Meile pro Stunde | mph | 0,44704 m/s |
| Meter pro Sekunde | m/s | 1 m/sBasiseinheit |
| Knoten | kn | 0,514444 m/s |
| Fuß pro Sekunde | ft/s | 0,3048 m/s |
| Kilometer pro Sekunde | km/s | 1.000 m/s |
| Meile pro Sekunde | mi/s | 1.609 m/s |
Häufige Fragen
Ist ein Knoten dasselbe wie eine mph?
Nein. Ein Knoten ist eine Seemeile pro Stunde, also 1,852 km/h, gegenüber 1,609 km/h bei der Straßen-mph. Die 15 % Unterschied stammen von der Seemeile, definiert über eine Bogenminute der Breite.
Welche Tempolimits gelten im Ausland?
Großbritannien: 30 mph in Ortschaften (48 km/h), 60 mph auf Landstraßen (97 km/h), 70 mph auf Autobahnen (113 km/h). USA: meist 55 bis 70 mph auf Highways, also 89 bis 113 km/h je nach Bundesstaat.
Ist die Durchschnittsgeschwindigkeit einer Hin- und Rückfahrt der Mittelwert beider Geschwindigkeiten?
Nein, und der Unterschied ist groß. Hin mit 60 km/h und zurück mit 20 km/h auf derselben Strecke ergibt 30 km/h im Schnitt, nicht 40: die langsame Fahrt dauert dreimal so lange und wiegt deshalb dreifach. Die Durchschnittsgeschwindigkeit ist immer die Gesamtstrecke geteilt durch die Gesamtzeit, nie der Mittelwert der Geschwindigkeiten. Auf der Autobahn gilt dasselbe: 100 km mit 130 statt 110 km/h sparen achteinhalb Minuten, die ein einziger Halt von zehn Minuten aufzehrt.
Verdoppelt doppelte Geschwindigkeit den Anhalteweg?
Nein, er verdreifacht sich ungefähr. Der Bremsweg wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit: auf trockener Fahrbahn von rund 12 m bei 50 km/h auf 48 m bei 100 km/h. Dazu kommt der Reaktionsweg, der proportional zur Geschwindigkeit wächst: eine Sekunde Unaufmerksamkeit sind 14 m bei 50 km/h und 28 m bei 100. Zusammen etwa 26 m gegen 76 m. Deshalb ist Tempo 30 in der Stadt auch nicht die Hälfte von Tempo 50: der Anhalteweg fällt dort unter 13 m.
Ist Mach 1 immer dieselbe Geschwindigkeit?
Nein, denn die Schallgeschwindigkeit hängt allein von der Lufttemperatur ab, weder vom Druck noch von der Höhe als solcher. Auf Meereshöhe bei 15 °C sind Mach 1 gleich 1.225 km/h; in 11.000 Metern, wo die Luft −56,5 °C hat, nur noch 1.062 km/h. Ein Verkehrsflugzeug im Reiseflug mit Mach 0,85 fliegt also 903 km/h, während dieselbe Zahl am Boden 1.041 km/h bedeutete. Die Machzahl ist keine Geschwindigkeit, sondern ein Verhältnis.
Meter pro Sekunde herrscht, und kein Schild zeigt es
Die SI-Einheit der Geschwindigkeit ist das Meter pro Sekunde, und keine Straße der Welt benutzt sie. Schilder zeigen Kilometer pro Stunde oder Meilen pro Stunde, Physik und Meteorologie rechnen in Metern pro Sekunde, Schifffahrt und Luftfahrt in Knoten. Der Übergang zwischen den ersten beiden ist exakt und leicht zu merken: ein Meter pro Sekunde entspricht genau 3,6 Kilometern pro Stunde, denn eine Stunde hat 3600 Sekunden und ein Kilometer 1000 Meter. Durch 3,6 teilen genügt, um vom Schild zur Formel zu gelangen.
Die Geschwindigkeit ist zudem die einzige Größe, deren Obergrenze eine beschlossene und keine gemessene Zahl ist. Seit 1983 beträgt die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum genau 299 792 458 Meter pro Sekunde, weil sie das Meter definiert und nicht umgekehrt. Kein Versuch kann sie noch messen: eine feinere Messung korrigiert nur die Länge des Meters. Das ist eine seltene Umkehrung in der Metrologie, wo man sonst vom Normal ausgeht und bei der Konstante ankommt.