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Aufgabe:

Die Entfernung Erde – Sirius beträgt ca. 81 Billionen. Die Lichtgeschwindigkeit hat den Wert c = 3 · 10^8 m/s.

- Berechne die Laufzeit eines Lichtstrahls von Sirius zur Erde. ( Lösung: ca. 8.6 Jahre )


Problem/Ansatz:
Wie kommt man auf diese Lösung? bzw. wie lautet der Rechenweg?

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Die Entfernung Erde – Sirius beträgt ca. 81 Billionen

Da fehlt die Längeneinheit.

5 Antworten

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Dividiere die Strecke durch die Geschwindigkeit

Avatar von 105 k 🚀

Bis dahin bin ich noch gekommen aber wie geht es weiter? Wie komme ich auf die 8.6 Jahre?

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81*10^15 m /(3*10^8 m/s) = 27*10^7 s = 27*10^7/(60*60*24*365) = 8,56 Jahre

Avatar von 81 k 🚀
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s = 81.46·10^12 km = 81.46·10^15 m

v = 3·10^8 m/s

t = s/v = (81.46·10^15 m) / (3·10^8 m/s) = 2.715·10^8 s = 4.526·10^6 min = 7.543·10^4 h = 3143 Tage = 8.604 Jahre

Avatar von 479 k 🚀

Ich hab so eben nachgemessen: Es sind 81, 44 Billionen km. :))

Mr. Spock wäre das natürlich viel zu ungenau.

Vielleicht hast du an einem kalten Wintertag gemessen wo sich alles etwas zusammenzieht :)

Bei -273° im Weltraum zieht sich nichts mehr zusammen. :)

ZUdem dehnt sich das Weltall weiter aus. Inzwischen dürfen ein paar 1000 km dazugekommen sein. :)

Ich werde Spock nachmessen lassen. Der hat jetzt viel Zeit.

In memoriam Leonard Nimoy

Ich habe nicht selber gemessen. Ich habe den Überlieferungen aus dem Internet (Google) vertraut, wenn ich eh schon bzgl. der richtigen Einheit nachlesen musste.

Traue nie einer Google-Größenangabe, die du nicht selber nachgemessen hast!

Spaßmodus aus! :)

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81·1015/(3·108) sec=270000000/(3600·24·365) Jahre

Avatar von 123 k 🚀
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Aloha :)

Wie die Einheit der Geschwindigkeit "Meter pro Sekunde" verrät, ist Geschwindigkeit \(v\) gleich Entfernung oder Strecke \(s\) durch Zeit \(t\), also \(v=\frac{s}{t}\). Diese Formel kann man nach der Zeit \(t\) umstellen \(t=\frac{s}{v}\). Nun setzen wir ein:$$t=\frac{s}{t}=\frac{81\,\overbrace{\text{Billionen}}^{=10^{12}}\,\overbrace{km}^{10^3\,m}}{3\cdot10^{8}\,m/s}=\frac{81\cdot10^{12}\cdot10^3\,m}{3\cdot10^8\,m/s}=\frac{81\cdot10^{15}\,m}{3\cdot10^8\,m/s}=27\cdot10^7\,s$$Bei den Zahlen ergibt \(81/3=27\) und \(10^{15}/10^8=10^7\). Bei den Einheiten dividieren wir Meter \(m\) durch den Bruch \(\frac{m}{s}\). Durch einen Bruch wird dividiert, indem man mit seinem Kehrwert multipliziert, also ist \(\frac{m}{\frac{m}{s}}=m\cdot\frac{s}{m}=s\). Da die Lösung in der Einheit "Jahre" gesucht ist, rechnen wir noch aus, wie viele Sekunden 1 Jahr hat:$$1\text{Jahr}=365,2425\,\text{Tage}=365,2425\cdot24\,\text{Stunden}=365,2425\cdot24\cdot60\,\text{Minuten}$$$$\phantom{1\text{Jahr}}=365,2425\cdot24\cdot60\cdot60\,s\approx31,5570\cdot10^6\,s$$Das Licht benötigt daher vom Sirius zur Erde:$$t=\frac{27\cdot10^7}{31,5570\cdot10^6}\,\text{Jahre}\approx8,56\,\text{Jahre}$$

Avatar von 148 k 🚀

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