Tutorium Physik 1. Kinematik, Dynamik

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1 1 Tutorium Physik 1. Kinematik, Dynamik WS 15/16 1.Semester BSc. Oec. und BSc. CH

2 56 KINEMATIK, DYNAMIK (II)

3 2.16 Bungee-Sprung von der Brücke: Aufgabe (***) 57 Beim Sprung von der Europabrücke wird nach einem freien Fall von s 1 = 40 m die Länge des Gummiseils von l 1 = 40 m auf l 2 = 170 m gedehnt, bis der Fall der Bungee- Springerin s 2 = 170 m vollständig gestoppt ist. Berechnen Sie a. Die Geschwindigkeit v 1 nach dem Fall von s 1 = 40 m. b. Die Verzögerung a, wenn der Fall nach s 2 = 170 m gestoppt ist. Vergleichen Sie sie mit der Erdbeschleunigung g.

4 2.17 Tsunami: Aufgabe (**) 62 Ein Tsunami breitet sich mit einer mittleren Geschwindigkeit von v = 700 km/h aus. Für die Feststellung, ob es sich um einen Tsunami handelt, werden t F = 20 min. benötigt. Die Evakuierung dauert t E = 15 min. Wie weit muss ein Tsunami vom Festland entfernt sein, damit die Bevölkerung rechtzeitig gewarnt und evakuiert werden kann? Geben Sie das Ergebnis in km an.

5 2.18 Überholmanöver: Knobelaufgabe (***) 64 Ein LKW verlässt um 6 Uhr seinen Standort mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit von v LKW = 25 km/h. Ein PKW folgt dem LKW um 9 Uhr mit einer mittleren Geschwindigkeit von v PKW = 80 km/h. Bestimmen Sie die Uhrzeit und die Entfernung vom Standort beider Fahrzeuge beim Zusammentreffen.

6 2.19 Motorrad: Aufgabe (**) 72 Mit welcher Durchschnittsgeschwindigkeit in km/h durchfährt ein Motorradfahrer einen Ort, wenn er für die Strecke s = 210 m eine Zeit t = 15,2 s gemessen wurde?

7 2.20 Donner: Aufgabe (**) 74 Bei einem Gewitter hört man Donner am Beobachtungsort in einer Zeitdauer von t = 6,0 s nach Aufleuchten des Blitzes. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 332 m/s. Wie weit in km ist der Ort des Blitzschlages vom Beobachtungsort entfernt?

8 2.21 Stein: Aufgabe (**) 76 Ein Stein fällt aus einer Höhe h = 10 m auf die Erde. Welche Geschwindigkeit in km/h erreicht er beim Auftreffen auf die Erde, wobei die Luftreibung zu vernachlässigen sei?

9 2.22 Startzeit: Aufgabe (**) 79 Wie lange braucht ein Fahrzeug, das aus dem Stillstand eine Beschleunigung von a = 2,50 m/s² erfährt, um eine Geschwindigkeit von v = 13,89 m/s zu erreichen?

10 2.23 Bremsweg: Aufgabe (***) 81 Ein Zug wird bei einer Geschwindigkeit v = 90 km/h mit einer konstanten Beschleunigung a = 0,80 m/s² abgebremst. Welchen Weg in m legt er beim Bremsen zurück?

11 2.24 Anfahren: Aufgabe (*) 84 Ein Zug erfährt aus dem Stand eine zeitlich konstante Beschleunigung a = 0,8 m/s² über einen Zeitraum t = 5 s. Welchen Weg hat er dann zurückgelegt?

12 2.25 Start: Aufgabe (**) 86 Ein Flugzeug rollt s = 790 m weit gleichmäßig beschleunigt über die Startpiste und besitzt beim Abheben von der Erde die Geschwindigkeit v = 240 km/h. Wie viele Sekunden dauert der Start?

13 2.26 Schacht: Aufgabe (**) 88 Ein Stein fällt in einen senkrechten Schacht von s = 17,0 m Tiefe. Nach welcher Zeit in s hört man oben den Aufschlag, wenn die Schallgeschwindigkeit v Schall = 330 m/s beträgt?

14 2.27 Auto: Aufgabe (**) 91 Aus welcher Höhe müsste ein Auto frei fallen, damit es die Geschwindigkeit v = 50 km/h erreicht?

15 2.28 Flugzeug: Aufgabe (**) 93 Ein Flugzeug rollt s = 790 m weit gleichmäßig beschleunigt über die Startpiste und besitzt beim Abheben von der Erde die Geschwindigkeit v = 240 km/h. mit welcher Beschleunigung in m/s² bewegt sich das Flugzeug?

16 2.29 Endgeschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft: Aufgabe (**) 96 Ein Körper wiegt G = 35 N. Er ruht auf einer horizontalen Unterlage und kann sich auf dieser reibungsfrei bewegen. Es wirkt eine Kraft horizontal und gleichmäßig auf ihn, so dass er nach einem Weg von s = 5 m die Endgeschwindigkeit von v = 0,80 m/s erreicht hat. a) Nach welcher Zeit hat der Körper die Endgeschwindigkeit erreicht? b) Wie groß ist die Beschleunigung? c) Wie groß ist die Kraft in N?

17 2.30 Bremskraft: Aufgabe (***) 100 Eine Lokomotive mit einer Masse m = 80,0 t soll bei einer Geschwindigkeit von v = 50,0 km/h auf einer Strecke s = 80,0 m gleichmäßig bis zum Stillstand abgebremst werden. Welche Kraft in kn ist dazu erforderlich?

18 2.31 Bremsen: Aufgabe (**) 103 Durch eine Bremskraft F = N wird bei einem PKW eine Bremsverzögerung a = -6 m/s² bewirkt. Wie groß ist die Masse des PKWs?

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