Online-Fahrrad-Beratung. Geschwindigkeitsrechner.
Zeit, Strecke und Geschwindigkeit berechnen.
Du bist Sportler? Du fährst Fahrrad, bist Läufer, Schwimmer oder Skater? Vielleicht bist du auch ein interessierter Schüler oder Student und möchtest eine Berechnung durchführen.
Egal, was dein Hintergrund ist, dieser Rechner hilft dir dabei, deine Durchschnittsgeschwindigkeit oder die eines sich bewegenden Objekts zu berechnen. Wenn du die Geschwindigkeit kennst, kannst du mit dem Rechner auch die zurückgelegte Strecke oder die benötigte Zeit ermitteln.
Du möchtest nicht nur schnell etwas ausrechnen, sondern auch ein paar nützliche Infos und Tipps? Unterhalb des Rechners findest du viele wertvolle Informationen, z. B. die Formeln für die Durchschnittsgeschwindigkeit oder die Umrechnung in Strecke oder Zeit. Außerdem geben wir dir auch ein paar kuriose Fakten und nützliche Infos zur Geschwindigkeit und zeigen dir, wie du deine Geschwindigkeit im Rennen optimieren kannst. Viel Spaß beim Berechnen!
Geschwindigkeit Rechner
Was möchtest du berechnen?
Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit, Entfernung und Zeit.
Wir wissen alle, was die Geschwindigkeit ist. Doch nicht jedem ist das gesamte Konzept und die Umrechnung bekannt.
Wir assoziieren die Geschwindigkeit eher mit sich bewegenden Objekten als mit wissenschaftlichen Gleichungen, aber fest steht: Die Geschwindigkeit ist eine physikalische Größe, die in mehreren Einheiten angegeben und in andere physikalische Größen umgerechnet werden kann.
Während Autos und Züge die Geschwindigkeit in Kilometern pro Stunde (km/h) oder in Meilen pro Stunde (mph) messen, Flugzeuge und Schiffe ihre Geschwindigkeit in Knoten angeben, verwenden Physiker hingegen meist die SI-Basiseinheiten, nämlich Meter pro Sekunde (m/s).
Die Definition der Geschwindigkeit verbirgt sich genau hinter diesen Einheiten. Alles, was mit Geschwindigkeit zu tun hat, hängt mit Entfernung und Zeit zusammen. Die Einheiten der Geschwindigkeit werden durch die zurückgelegte Strecke geteilt und durch die Zeiteinheiten angegeben. Einfacher ausgedrückt: Geschwindigkeit ist die zurückgelegte Strecke pro Zeiteinheit.
Formeln für die Berechnungen.
Für die Berechnung der Geschwindigkeit brauchst du nur zwei Angaben: Die Strecke und die Zeit. Dafür teilst du die Angabe der Meter, Kilometer oder Meilen einfach durch die Einheit Stunden oder Sekunden.
Geschwindigkeit = Strecke / Zeit
Beispiel 1:
Du fährst mit dem Fahrrad 10 km und brauchst dafür 30 Minuten
→ 10 km / 0,5 h = 20 km/h.
Beispiel 2:
Du schwimmst 100 m in einer Minute und 30 Sekunden (= 90 Sekunden).
→ 100 m / 90 s = 1,11 m/s
Umrechnung km/h und m/s.
Für die Umrechnung der Einheiten musst du nur zwei Dinge beachten: Die Anzahl der Meter pro Kilometer und die Anzahl der Sekunden pro Stunde. Ein Kilometer sind natürlich 1.000 Meter und eine Stunde hat 3.600 Sekunden. Bei der Umrechnung von km/h zu m/s musst du den Wert also mit 1.000 multiplizieren und anschließend durch 3.600 dividieren. Das ist, als würdest du die Geschwindigkeit einfach durch 3,6 teilen.
km/h * 1.000 m / 3.600 s → km/h / 3,6 = m/s
Umgekehrt musst du m/s einfach mit 3,6 multiplizieren, um die Geschwindigkeit in km/h zu ermitteln.
Beispiel:
Du läufst 20 km und brauchst dafür zwei Stunden.
Deine Geschwindigkeit beträgt also 10 km/h.
10 km/h * 1.000 / 3.600 oder 10 km/h / 3,6 = 2,78 m/s.
Umrechnung km/h und mph.
Foto: Yann Aollegre/unsplash
Die Einheit „mph“ steht im angelsächsischen Raum für „miles per hour“, also Meilen pro Stunde. Eine Meile entspricht 1,60934 Kilometer. Oft rundet man der Einfachheit auf 1,61 km auf, dies aber nur bei nicht-wissenschaftlichen Berechnungen. Um km/h in mph umzurechnen brauchst du also die folgende Formel:
km/h / 1,60934 = mph
Beispiel:
Du skatest in den USA mit 15 km/h durch die Natur und fragst dich wie schnell du in mph bist.
→ 15 km/h / 1,60934 = 9,3206 mph.
Um mph in km/h umzurechnen musst du umgekehrt nur die Geschwindigkeitsangabe mit 1,0634 (oder 1,61) multiplizieren.
Umrechnung Geschwindigkeit, Zeit und Strecke.
Wie oben erwähnt brauchst du für die Ermittlung der Geschwindigkeit nur die beiden Angaben Zeit und Strecke. Umgekehrt brauchst du für die Berechnung der Zeit oder Strecke die jeweils anderen beiden Angaben.
Die drei Größen Geschwindigkeit, Zeit und Strecke stehen in einem (anti-)proportionalen Verhältnis zueinander. Das heißt: Wenn du deine Geschwindigkeit verdoppelst, halbiert sich deine Zeit auf eine bestimmte Strecke oder es verdoppelt sich deine Strecke auf eine bestimmte Zeit.
Geschwindigkeit = Strecke / Zeit
Wenn du deine Geschwindigkeit und deine Zeit kennst, musst du nur die Geschwindigkeit mit der Zeit multiplizieren, um die Strecke zu berechnen.
Geschwindigkeit * Zeit = Strecke
Beispiel:
Du fährst eineinhalb Stunden mit dem Rennrad und deine Geschwindigkeit liegt bei 30 km/h.
→ 1,5 h * 30 km/h = 45 km
Wenn du deine Geschwindigkeit und deine Strecke kennst, musst du nur die Strecke durch deine Geschwindigkeit teilen, um deine Zeit zu berechnen.
Zeit = Strecke / Geschwindigkeit
Beispiel:
Du schwimmst einen Kilometer mit einer Geschwindigkeit von 1,2 m/s.
→ 1.000 m / 1,2 m/s = 833 s.
→ 833 Sekunden / 60 = 13,88 Minuten.
→ 0,88 min = 53 s.
Somit beträgt deine Zeit für den Kilometer 13 Minuten und 53 Sekunden.
Tipps, Tricks und Hinweise zur Geschwindigkeitsoptimierung.
Foto: Gary Butterfield/unsplash
Bei all diesen Berechnungen wird die Gesamtstrecke durch die Gesamtzeit geteilt. Das bedeutet, es handelt sich hier um Durchschnittsgeschwindigkeiten. In der Praxis ist es nämlich unmöglich, dieselbe Geschwindigkeit konstant zu halten. Beim Sport beeinflussen Erschöpfung, Wind und Steigungen die Geschwindigkeiten und selbst beim Auto mit Tempomat kompensiert der Motor bei plötzlichen Steigungen oder Windböen erst ein paar Sekunden verzögert.
Pro-Tipp: Auch wenn es nicht möglich ist deine Geschwindigkeit 100 % konstant zu halten, erreichst du eine beim Sport eine bessere Zeit, wenn du das ganze Rennen über (außer beim Endspurt natürlich) eine möglichst homogene Geschwindigkeit hast. Sollte es Steigungen und unregelmäßige Windverhältnisse geben, dann bist du am schnellsten, wenn du deine Leistung möglichst gleich hältst. Deine Leistung ist nichts anderes als dein Output in Watt. Je höher die Leistung, desto höher die Anstrengung.
Warum ist man bei einer homogenen Geschwindigkeit bzw. Leistung am schnellsten?
Der Körper arbeitet genau wie ein Auto- oder E-Bike Motor bei sehr hoher Belastung ineffizienter als bei moderater. Bei den Motoren liegt die Ursache hauptsächlich an Reibungs- und Wärmeverlusten, während es beim menschlichen Körper an unserer Biologie liegt. Grund dafür ist die sogenannte „Zellatmung“.
Um Energie zu gewinnen, nutzt der Körper Glykogen, um ATP (ein reaktives, energiegeladenes Molekül) zu bilden. Glykogen ist dabei eine Art Zucker, der in den Muskeln und der Leber gespeichert wird. Bei einer hohen Sauerstoffsättigung des Körpers funktioniert der Prozess einwandfrei und aus jedem Molekül Glykogen entstehen 32 ATP.
Kommt es zu einem Sauerstoffmangel, kann der stark auf Sauerstoff angewiesene Prozess nicht stattfinden und der Körper nutzt einen alternativen Glykogen-Abbauprozess. Der alternative Prozess ist die sogenannte Gärung, die mit jedem Glykogenmolekül jedoch statt 32 ATP nur 2 ATP bilden kann. Die Gärung funktioniert genau wie beim Hefepilz im Bier, jedoch entsteht dabei im Körper nicht Alkohol, sondern Milchsäure.
Weil die Gärung nur 1/16 (oder 6,25 %) so effizient wie die Zellatmung ist, verbrennst du deine Energiespeicher bei Sauerstoffmangel in Rekordzeit. Sind deine Speicher erst mal leer, dauert es lange, bis sie wieder aufgefüllt werden. Deine Geschwindigkeit verringert sich massiv oder du musst eine Pause einlegen. Der Körper wandelt zwar Fett in Glucose oder Glykogen um, kann die Speicher also wieder auffüllen, braucht für den Prozess aber Zeit.
Hinzu kommt, dass die Milchsäurebildung die Funktionsfähigkeit deiner Muskeln einschränkt. Übrigens: Bei sehr anaeroben Sporteinheiten (Sprints, oder z. T. Krafttraining) kannst du die Milchsäure als Brennen in den Muskeln spüren.
Bei langsameren Geschwindigkeiten bzw. einer moderaten Leistung erzielst du also eine effizientere Energiegewinnung. Gleichzeitig minimierst du den Einfluss von Milchsäure und bewahrst somit einen hohen Muskel Wirkungsgrad und eine höhere Gesamteffizienz.
Verschiedene Arten von Geschwindigkeit.
„Geschwindigkeit“ ist kein präziser Begriff. Je nach Kontext gibt es unterschiedliche Bedeutungen und Anwendungen, die man nicht miteinander verwechseln sollte. Betrachten wir einmal die Unterschiede zwischen Momentangeschwindigkeit, Durchschnittsgeschwindigkeit und Rotationsgeschwindigkeit.
In der Praxis wissen wir aber, dass es unmöglich ist, die Geschwindigkeit exakt konstant zu halten. Unsere Geschwindigkeit schwankt ständig (durch Windböen, Steigungen, Erschöpfung oder sogar Änderungen des Untergrunds). Die tatsächliche Entfernung, die du in einer Stunde zurücklegst, richtet sich nach dem Durchschnitt der Geschwindigkeiten, mit denen du innerhalb der Stunde fährst. Die Durchschnittsgeschwindigkeit bezieht sich nämlich nicht auf einen Zeitpunkt, sondern auf einen Zeitraum und eine bestimmte Strecke
Die Rotationsgeschwindigkeit ist ein anderer Begriff, der sich eher auf rotierende Objekte bezieht als auf Objekte, die ihre Position im Raum verändern. Dementsprechend ist die Rotationsgeschwindigkeit die Anzahl der vollständigen Umdrehungen, die ein Objekt in einer Zeiteinheit macht. Sie wird in Bogenmaß pro Sekunde (rad/s) oder in Umdrehungen pro Minute (rpm) angegeben.
In unserem konkreten Beispiel liegt deine Momentangeschwindigkeit bei 30 km/h. Somit legen auch deine Reifen bei dieser Geschwindigkeit 30 Kilometer pro Stunde zurück. Annahme: Dein Reifenumfang beträgt 2.100 mm. Teilen wir 30.000 m/h durch 2,1 m, erhalten wir eine Rotationsgeschwindigkeit von 14.285,71 Umdrehungen pro Stunde. Um auf Umdrehungen pro Minute zu kommen (rpm), teilen wir diese Zahl noch durch 60 und
bekommen: 238,1 rpm. Wenn du deine Momentangeschwindigkeit also exakt hältst, würden sich deine Reifen in einer Minute also fast 240 Mal drehen.