Licht ist sehr schnell. Es legt in einer Sekunde fast 300 000 km zurück. Das ist siebeneinhalb mal der Umfang der Erde am Äquator. So lange wir nur Vorgänge auf der Erde beobachten, müssen wir die Laufzeit eines Lichtstrahls nicht berücksichtigen.
Das gilt nicht mehr, wenn wir andere Himmelskörper beobachten.

 Bilder: NASA

Vom Mond zur Erde braucht das Licht 1,3 s. Von der Sonne zur Erde braucht das Licht 500 s (8min 20s). Von den Sternen zur Erde braucht das Licht viele Jahre, oft sind es Jahrhunderte oder Jahrtausende.

Aufgabe: Berechne, wie weit der Mond und wie weit die Sonne von der Erde entfernt sind. Gib die Entfernung in Kilometer (km) an.

Anmerkung: In der Astronomie werden große Entfernungen meist in Lichtjahren angegeben. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Erdenjahr zurücklegt. Das sind ungefähr 10 000 000 000 000 km (10 Billionen km).

Bei einem Gewitter sieht man immer zuerst den Blitz und dann, oft erst mehrere Sekunden danach, hört man den Donner. Blitz und Donner entstehen aber gleichzeitig. Den Blitz sehen wir praktisch sofort, da sich das Licht extrem schnell ausbreitet. Der
Schall des Donners ist viel langsamer. In Luft beträgt die Geschwindigkeit des Schalls ungefähr 340 m/s. 

Damit kannst du ganz einfach die Entfernung eines Gewitters bestimmen. Du musst nur die Sekunden zählen, von dem Zeitpunkt wo du den Blitz siehst bis zu dem Zeitpunkt, wo du den Donner hörst.

Aufgaben:
1. Du nimmst den Donner 3 s nach dem Blitz wahr. Wie weit ist das Gewitter von dir entfernt?
2. Das Gewitter ist 9 km von dir entfernt. Wie viele Sekunden vergehen nach dem Blitz, bis du den Donner hörst?

Von München nach New York (USA) sind es etwa 6 490 km (Luftlinie). Die Flugzeit beträgt ungefähr 8 Stunden.

Aufgaben:
1. Berechne die Durchschnittsgeschwindigkeit auf diesem Flug.
2. Wähle auch eine andere Strecke aus und ermittle die Durchschnittsgeschwindigkeit auch bei diesem Flug.

So kommt man zur Luftlinienentfernung:
Die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten auf der Erde kann man über die website www.luftlinie.org ermitteln.

Die schwarze Linie ist die kürzesten Verbindung. Bei großen Ost−West−Strecken und Start- bzw. Zielpunkten in höheren geografischen Breiten fällt auf, dass diese Linie in der Karte deutlich gebogen ist. Sie erscheinen länger als die gerade Verbindungslinie
zwischen den Punkten. Dies entsteht durch die Projektion der gekrümmten Erdoberfläche in die Ebene. In der Realität, also im dreidimensionalen Raum, sind tatsächlich die gebogenen Linien die kürzeste Entfernung zwischen den gewählten Orten.

Die Flugzeit kann auf den websites der Fluglinien eruiert werden. Wähle dabei nonstop−Flüge aus.

Die tatsächlich geflogene Strecke kann von der Luftlinie abweichen. Mögliche Gründe: Flugzeuge dürfen nur festgelegten Luftstraßen folgen; Jetstreams sollen genützt werden; Schlechtwetterzonen muss ausgewichen werden; Krisengebiete müssen umflogen werden.

Aufgabe: Beantworte die folgenden Fragen.

1. Echolot: Das Schiff misst mit Schallwellen die Meerestiefe. Die Schallwellen kommen nach 2 s zurück. Wie tief ist das Meer an dieser Stelle?

2. Suche im Internet nach Angaben über die Geschwindigkeit deiner Lieblingstiere. Rechne die Zahlenwerte auch in m/s um! Suche auch nach den schnellsten Vögeln, Landtieren und Fischen.

3. In der Seefahrt gibt man die Geschwindigkeit auch in Knoten an: Dabei entspricht ein Knoten (kn) 1,852 km/h. Große Containerschiffe erreichen etwa 25 kn. Wie viel km/h sind das? Wie lang dauert die Fahrt von Hamburg nach New York (6 200 km)?