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1) a)Ein Körper wird im Vakuum mit vo = 30m/s vertikal nach oben geschossen. Wie hoch kommt er, mit welcher Geschwindigkeit kommt er zurück und wie lange dauert sein gesamter „Flug“? b) a)Ein Körper wird im Vakuum auf der Höhe h über dem Boden mit vo = 30m/s horizontal abgeschossen. Nach 2 Sekunden hört man, wie er am Boden auftrifft. Aus welcher Höhe h=? wurde er abgeschossen? Wie weit kommt er? 2) Ein Körper wird aus der Höhe h = 100m mit vo = 20m/s vertikal nach unten geschossen. a) Wie viel Sekunden braucht er bis zum Boden? b)Wie groß ist seine Geschwindigkeit bei der Ankunft am Boden? (Hinweis: Verwenden Sie nicht die Formeln für den horizontalen Wurf, sondern die Gesetze für die gleichförmig beschleunigte Bewegung! 3) a)Wie lauten die drei Axiome von Newton? b) Die Größe x ist zur Größe y proportional und zur Größe z umgekehrt proportional. Welche der folgenden Schreibweisen ist hiefür die richtige? Begründen sie Ihre Antwort! x = const.y.z
x = const.(y – z)
x = const.y/z
x = const.z/y
4) Die Masse m= 4kg, v0=2m/s wird durch die konstante Kraft F = 10N so lange beschleunigt bis sie die Geschwindigkeit v = 52m/s erreicht hat. Wie weit kommt sie dabei? 5) Ein Auto (m= 1500kg, v0= 72km/h) bremst gleichförmig und kommt nach 60m zum Stillstand. Wie groß ist die Bremskraft? 6) Die Abbildung zeigt eine Rolle und ein Seil. Auf der linken Seite des Seils hängt dieMasse m1 =60kg. Rechts zieht eine Person mit der Masse mp = 100kg so stark, dass das ganze System im Gleichgewicht bleibt. a) Wie groß ist die Kraft F, mit der die Person ziehen muss? b) Wie groß ist die Kraft, die die Rolle auf die Decke ausübt? c) Wie groß ist die Kraft, die die Person auf den Boden ausübt? 7) Wie nennt man den Kraftverstärker in der Abbildung links? Auf der rechen Seite des Seils hängt m1= 60kg, die Person links wiegt mp= 100kg und hält das System im Gleichgewicht. Die Masse der Rolle und des Gestänges vernachlässigen wir. a) Das Seil ist ziemlich schwach: Es reißt bei einer Zugkraft von 500N. Reißt es in unserer Aufgabe? Begründen Sie Ihre Antwort! Wenn es nicht reißt, beantworten Sie bitte b), c) und d)! b) Wie groß ist die Kraft, die die Rolle auf die Decke ausübt? c) Wie groß ist die Kraft, die das obere Ende des Seils auf die Decke ausübt? d) Wie groß ist die Kraft, die die Person auf den Boden ausübt? 8) Die Masse m1 = 15kg (v0=0) kann auf einem horizontalen Tisch (fast) reibungsfrei gleiten. Sie ist durch Seil über eine Rolle am Tischende mit einer Masse m2= 5kg verbunden, die durch die Schwerkraft vertikal nach unten gezogen wird. a) Berechnen Sie die Beschleunigung, die das System der beiden Massen erfährt! b) Wie schnell sind die beiden Massen nach 2Sekunden? c) Wie schnell sind die beiden Massen nach 5 Metern?
9) a) Unter Energie W versteht man das Produkt von zwei physikalischen Größen. Welche sind diese? b) Beschreiben Sie den Unterschied zwischen Wkin und Wpot! c) Ein Auto (m =1000kg, v0= 20m/s) wird 10 Sekunden lang durch die Bremskraft F = 1500N gebremst. Berechnen Sie die kinetische Energie, die das Auto vor und nach der Bremsung „hat“! Berechnen Sie die Änderung der kinetischen Energie! Beschreiben Sie diese Änderung sprachlich! 10) Ein Kran hebt die Masse m = 400kg zehn Meter hoch und beschleunigt sie dabei von v0=0 auf v = 5m/s. a)Welche Formen der Energie ändern sich dabei für die Masse m? b) Berechnen Sie die Änderung dieser Energien!
