Aufgabe 5.2
Im fahrenden Zug
★☆☆Ein Zug fährt mit 108 km/h an einem Bahnsteig vorbei. Im Zug geht ein Fahrgast mit 1,5 m/s (relativ zum Zug).
a) Wie schnell bewegt sich der Fahrgast relativ zum Bahnsteig, wenn er in Fahrtrichtung nach vorne geht? Gib das Ergebnis in m/s und km/h an.
Rechne die Zuggeschwindigkeit zuerst in m/s um: 108 km/h : 3,6 = 30 m/s.
v = 30 m/s + 1,5 m/s = 31,5 m/s = 31,5 · 3,6 km/h = 113,4 km/h
b) Und wenn er nach hinten (entgegen der Fahrtrichtung) geht?
Jetzt zeigen die Geschwindigkeiten in entgegengesetzte Richtungen.
v = 30 m/s − 1,5 m/s = 28,5 m/s (102,6 km/h) – immer noch in Fahrtrichtung.
c) Später fährt der Zug langsam mit 1,5 m/s in einen Bahnhof ein, und der Fahrgast geht weiterhin mit 1,5 m/s nach hinten. Was sieht eine Person auf dem Bahnsteig?
Berechne vres mit Vorzeichen: positive Richtung = Fahrtrichtung.
vres = +1,5 m/s + (−1,5 m/s) = 0: Für die Person auf dem Bahnsteig scheint der Fahrgast auf der Stelle zu gehen – er bewegt die Beine, kommt relativ zum Bahnsteig aber nicht von der Stelle.