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Experimentalphysik fu ¨ r ET1
Aufgabenzettel 03 / 2015
1. Schuss Das Geschoss eines Gewehres verl¨ asst die M¨ undung mit einer Geschwindigkeit von 920 m/s. Soll das Geschoss ein Ziel treffen, dass sich in 800 m Entfernung und auf gleicher H¨ohe wie der Sch¨ utze befindet, so muss der Sch¨ utze auf einen Punkt zielen, der h¨oher liegt als das Ziel. Geben Sie, unter Vernachl¨ assigung des Luftwiderstandes, an wie viel h¨oher als das Ziel dieser Punkt liegt. 2. Schlammloch Ihr Wagen steckt in einem Schlammloch fest. Sie sind alleine, aber Sie haben ein langes, starkes Seil bei sich. Sie befestigen ein Ende des Seils am Auto und das andere Ende an einem Baum und ziehen seitlich daran, wie es in der Abbildung skizziert ist. Mit welcher Kraft m¨ ussen Sie am Seil ziehen, wenn der Winkel θ = 3◦ betr¨agt und Sie eine Kraft von 5 ∙ 103 N brauchen, um das Auto gerade noch nicht zu bewegen? Welche Kraft muss das Seil in diesem Fall aushalten?
3. Rakete Eine Rakete habe beim Start eine Masse von 690 kg. Sie soll eine Nutzlast von 140 kg in eine H¨ohe von H = 22 km bef¨ ordern. Der Treibstoff werde innerhalb von T = 20 s verbrannt und mit einer konstanten Relativgeschwindigkeit von ve = 600 m/s ausgestoßen. Die Bewegung der Rakete finde im konstanten Schwerefeld der Erde statt und sei nach oben gerichtet. Bestimmen Sie ... a) die Schubkraft der Rakete beim Start. b) die Geschwindigkeit der Rakete 20 s nach dem Start. c) die H¨ohe, in der sich die Rakete nach 20 s befindet. d) die Zeit, die sie ben¨ otigt, um die H¨ohe H zu erreichen. e) die Geschwindigkeit mit der sie in 22 km H¨ohe ankommt. f ) die maximale Flugh¨ ohe, die die Nutzlast erreicht.
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Die Aufgabenzettel und weitere Informationen finden Sie im Servicebereich (Startseite Universit a ¨t ¨ zu den Vorlesungen). Elektrotechnik Prof. Kip Lehre Ubungen
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