1. Zeichnen Sie das v(t) und das a(t)-diagramm für folgende Bewegung. 3 Der Körper fährt eine Strecke von 30 m mit seiner bisherigen

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1 Staatliche Technikerschule Waldmünchen Fach: Physik Häufig verwendete Formeln aus der Europa-Formelsammlung Lineare Bewegungen: Gleichförmige Bewegung: S. 11/ 2-7 Beschleunigte Bewegung: S. 12 / 2-20, 22, 24 Verzögerte Bewegung: S. 13 (sind jedoch ähnlich der beschl. bew. Von S. 12) Freier Fall, senkr. Wurf: S. 13 / Waagrechter Wurf: S. 15 / 7-9 Rotationsbewegungen: Umrechnung Gradmaß <->Bogenmaß: S. 10/ 1-3 Winkelgeschwindigkeit, Umfangsgeschwindigkeit: S. 36 / 6-8,11 Winkelbeschleunigung: : S. 36 / Radialbeschleunigung (Zentripetalbeschleunigung) S. 39 / 2 Tipp: Vergleich von Translation: S41 unten Übungsaufgaben: 1. Zeichnen Sie das v(t) und das a(t)-diagramm für folgende Bewegung. Berechnen Sie die jeweils fehlenden Werte in der Tabelle! Bewegungsabschnitt/ Beschreibung Zeitspanne Δt in s Erreichte Geschw. v in m/s Beschleunigung a in m/s 2 1 wird 10,0 s lang beschleunigt und hat dann eine Geschw. v 1 = 5,00 m/s 2 wird mit 1,00 m/s 2 Verzögerung um die Geschwindigkeit Δv = 2,00 m/s abgebremst 3 fährt eine Strecke von 30 m mit seiner bisherigen Geschwindigkeit 4 beschleunigt mit a 4 = 2,00 m/s 2 auf eine Geschw. v 4 = 7,00 m/s 5 Abschließend verzögert der Körper und legt dabei bis zum Stillstand eine Entfernung von 35,0 m zurück. Δt 1 = 10,0 s Δt 2 = 2,00 s Δt 3 = 10,0 s Δt 4 = 2,00 s Δt 5 = 10,0 s v 1 = 5,00 m/s v 2 = 3,00 m/s v 3 = 3,00 m/s v 4 = 7,00 m/s v 1 = 0,00 m/s a 1 = 0,500 a 2 = -1,00 m/s 2 a 3 = 0,00 m/s 2 a 4 = 2,00 m/s 2 a= 0,700 m/s 2 m/s 2

2 2. Ein Fahrradfahrer fährt 30,0 min lang mit konstant 20,0 km/h, anschließend fährt er 20,0 min lang bergauf mit einer konstanten Geschwindigkeit von 10,0 km/h. Zuletzt rollt er den erklommenen Berg in 5,00 min mit einer Geschwindigkeit von 40,0 km/h hinab. a) Zeichnen Sie das s(t)-diagramm und das v(t)-diagramm des Bewegungsvorganges (untereinander) b) Ermitteln Sie aus dem s(t) Diagramm die Durchschnittsgeschwindigkeit (grafisch) c) Ermitteln Sie die Durchschnittsgeschwindigkeit rechnerisch (v = 22,3 km/h) 3. Ein Motorradfahrer startet bei grün an einer Ampel mit einer Beschleunigung von 1,55 m/s 2 - Zum gleichen Zeitpunkt rollt an ihm ein Pkw mit konstant 50,0 km/h an ihm vorbei. Nach welcher Strecke und Zeitspanne hat das Motorrad den Pkw wieder eingeholt? (Tipp: Stellen Sie die beiden Bewegungsgleichungen der Fahrzeuge auf und setzen Sie diese gleich (=gleiche zurückgelegte Strecke bedeutet, dass die Fahrzeuge wieder gleichauf sind. (17,9s, 248m) 4. Freier Fall Das Wasser eines Wasserfalls ist im freien Fall für eine Zeitspanne von 4,00 s unterwegs, bevor es auf dem Flussbeet aufschlägt. a)welche Höhe hat es dann zurückgelegt und mit welcher Geschwindigkeit trifft es auf, wenn man die Luftreibung vernachlässigt? (78,5m, 39,2 m/s) b) Nach welcher Zeitspanne hat das Wasser die Hälfte der soeben berechneten Höhe durchfallen? (2,8s) 5.Senkrechter Wurf Ein Stein wird mit der Anfangsgeschwindigkeit v o = 25,0 km/h vom Boden aus senkrecht nach oben geworfen. (Luftreibung vernachlässigt) a) Nach welcher Zeitspanne hat der Stein die Geschwindigkeit v = 0 (0,707 s) b) Wie lange ist der Stein unterwegs, bis er wieder auf dem Boden aufschlägt (1,41 s) c) Auf welcher Höhe befindet sich der Stein nach 1,00 s und in welche Richtung fliegt er dann? (2,00 m, nach unten) 6. Waagrechter Wurf s. bisherige Übungsaufgaben

3 7. Rotationsgeschwindigkeit 7.1 Welche Winkelgeschwindigkeit hat die Erde, wenn Sie sich innerhalb von 24,0h einmal um die eigene Achse dreht? (ω =72, / s ) 7.2 Welchen Winkel (in rad und grad) hat die Erde nach 1,00 Std zurückgelegt? Berechnung muss über die Winkelgeschwindigkeit erfolgen!) 7.3 Welche Winkelgeschwindigkeit hat die Achse Sonne-Erde, wenn Sie sich die Erde innerhalb von 365,25 Tagen einmal um die eigene Sonne dreht? (ω =0, / s ) 8. Bahngeschwindigkeit (=Umfangsgeschwindigkeit) In einer Drehbank ist ein Werkstück mit Durchmesser d = 130 mm eingespannt. Es dreht sich mit 2800 Umdrehungen pro Minute. Mit welcher Geschwindigkeit bewegt es ich relativ zum Werkzeug? (19,0 m/s) 9. Winkelbeschleunigung a) Welche Winkelbeschleunigung hat die Maschine aus Aufgabe 8, wenn die Drehfrequenz des Drehfutters aus dem Stillstand in 1,22 Sekunden erreicht wird? (240 1/s 2 ) b) Welche Tangentialbeschleunigung erfährt ein Metallspan, der außen am Werkstück klebt, wenn die Maschine losläuft, wie in a) beschrieben (15,6 m/s 2 ) c) Wie groß ist die Radialbeschleunigung, die durch die inneren Kräfte des Metalls aufgebracht werden muss, damit nicht Material aus der Oberfläche davonfliegt nicht davonfliegt? (5, m / s 2 )

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