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| 1. |
Erkläre die Begriffe:
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a) |
gleichförmige Bewegung
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b) |
beschleunigte Bewegung
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c) |
verzögerte Bewegung
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d) |
Nenne zu den Punkten a), b) und c) jeweils ein Beispiel aus deinem Erfahrungsbereich.
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Ergebnis
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a) |
Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit.
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b) |
Bewegung bei der die Geschwindigkeit zunimmt.
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c) |
Bewegung, bei der die Geschwindigkeit abnimmt.
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d) |
gleichförmige Bewegung: Flugzeug am Himmel.
beschleunigte Bewegung: Auto fährt an der Ampel an.
verzögerte Bewegung: Auto bremst.
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Ausführliche Lösung
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| 2. |
Ein Sportwagen startet mit einer konstanten Beschleunigung von a = 4 m/s2.
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a) |
Welche Geschwindigkeit erreicht er nach 8 s? ( in m/s und km/h )
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b) |
Wie groß ist der in 8 s zurückgelegte Weg?
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Ergebnis
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a) |
Nach 8 s erreicht der Sportwagen eine Geschwindigkeit von v = 32 m/s = 115,2 km/h.
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b) |
Der in 8 s zurückgelegte Weg beträgt 128 m.
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Ausführliche Lösung
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| 3. |
Ein Kampfjet fliegt mit einer Geschwindigkeit von 720 km/h. Der Pilot beschleunigt 12 s lang mit a = 9 m/s2. Wie groß ist die Geschwindigkeit nach dem Beschleunigungsvorgang?
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Ergebnis
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Nach der Beschleunigungsphase hat das Kampfflugzeug eine Geschwindigkeit von v = 308 m/s oder 1108,8 km/h.
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Ausführliche Lösung
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| 4. |
Zeichne ein v- t Diagramm der gleichmäßig beschleunigten Bewegung für a = 5 m/s2. Lies daraus die Geschwindigkeit nach der 1. 2. 3. und 4. Sekunde ab.
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Ergebnis
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v1 = 5 m/s,
v2 = 10 m/s,
v3 = 15 m/s,
v4 = 20 m/s
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Ausführliche Lösung
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| 5. |
Mit zwei Motorrädern wird ein Beschleunigungstest gemacht.
Motorrad Nr. 1 erreicht nach 20 s die Geschwindigkeit v = 180 km/h.
Motorrad Nr. 2 braucht eine Beschleunigungsstrecke von 500 m um auf die Endgeschwindigkeit von 180 km/h zu kommen.
Welches Motorrad erreicht die größten Beschleunigungswerte?
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Ergebnis
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Die beiden Motorräder haben die gleichen Beschleunigungswerte, denn a1 = a2 = 2,5 m/s2.
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Ausführliche Lösung
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| 6. |
Ein Raketenwagen erreicht bei konstanter Beschleunigung aus der Ruhe nach 50 m Weg die Geschwindigkeit 144 km/h. Wie lange dauert der Beschleunigungsvorgang , wie hoch ist die Beschleunigung?
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Ergebnis
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Der Raketenwagen braucht t = 2,5 s.
Die Beschleunigung beträgt a = 16 m/s2.
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Ausführliche Lösung
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| 7. |
Nach 6 Sekunden erreicht ein Motorroller die Geschwindigkeit 50 km/h. Wie groß ist der in dieser Zeit zurückgelegte Weg?
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Ergebnis
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Der in 6 Sekunden zurückgelegte Weg beträgt s = 41 2/3 m.
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Ausführliche Lösung
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| 8. |
Eine Radfahrer startet aus dem Stand mit gleichbleibender Beschleunigung. Nach 7 s hat er 25 m zurückgelegt. Wie groß ist die Beschleunigung?
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Ergebnis
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Die Beschleunigung beträgt etwa 1,02 m/s2.
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Ausführliche Lösung
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| 9. |
Ein Castor Transport mit der Bahn erreicht beim Anfahren nach einem Stopp durch Demonstranten nach 15 s die Geschwindigkeit 6 m/s. Wie weit ist er gefahren?
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Ergebnis
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Der Castor Transport ist in 15 Sekunden 45 m weit gefahren.
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Ausführliche Lösung
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| 10. |
Der Zug einer Regionalbahn fährt mit konstanter Beschleunigung an. In den ersten 15 s kommt er 150 m weit. Wie groß sind Beschleunigung und Geschwindigkeit nach 15 s?
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Ergebnis
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Die Beschleunigung beträgt 1 1/3 m/s2. Die Geschwindigkeit nach 15 s beträgt etwa 20 m/s.
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Ausführliche Lösung
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| 11. |
Die zum Abheben erforderliche Mindestgeschwindigkeit einer Passagiermaschine beträgt v = 75 m/s. Die Länge der zur Verfügung stehenden Startbahn beträgt 1200 m. Mit welchen Werten muss die Maschine mindestens beschleunigen?
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Ergebnis
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Die Passagiermaschine muss mindestens mit etwa 2,35 m/s2 beschleunigen.
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Ausführliche Lösung
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| 12. |
Ein Pfeil wird von der Sehne eines Bogens auf einer Strecke von 0,7 m beschleunigt. Er erreicht eine Geschwindigkeit von 80 m/s.
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a) |
Warum ist die Beschleunigung nicht konstant?
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b) |
Wie groß ist die mittlere, konstant angenommene Beschleunigung?
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c) |
Wie lange dauert der Beschleunigungsvorgang?
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Ergebnis
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a) |
Die Beschleunigung ist nicht konstant, da sich die Kraft, die die Sehne auf den Pfeil ausübt, ändert.
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b) |
Die mittlere Beschleunigung beträgt etwa 4571,149 m/s2.
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c) |
Der Beschleunigungsvorgang dauert t = 0,0175 s.
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Ausführliche Lösung
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| 1. |
Ausführliche Lösung:
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a) |
Eine gleichförmige Bewegung ist eine Bewegung, mit konstanter Geschwindigkeit.
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b) |
Eine beschleunigte Bewegung ist eine Bewegung, bei der die Geschwindigkeit zunimmt.
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c) |
Eine verzögerte Bewegung ist eine Bewegung, bei der die Geschwindigkeit abnimmt.
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d) |
Beispiel zur gleichförmigen Bewegung:
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Ein ICE- Zug fährt auf freier Strecke in einem bestimmten Abschnitt mit gleichbleibender Geschwindigkeit, z. B. 240 km/h. Er legt dabei in gleichen Zeitabschnitten gleiche Wege zurück.
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Beispiel zur beschleunigten Bewegung:
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Ein Auto fährt an der Ampel an. Dabei wird es immer schneller, seine Geschwindigkeit nimmt zu. In gleichen Zeitabschnitten legt das Auto immer größere Wege zurück.
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Beispiel zur verzögerten Bewegung:
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Ein Auto, das abbremst, verliert Geschwindigkeit, es wird immer langsamer. In gleichen Zeitabschnitten werden kürzere Wege zurückgelegt.
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| 2. |
Ausführliche Lösung:
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a) |
Nach 8 s erreicht der Sportwagen eine Geschwindigkeit von v = 32 m/s = 115,2 km/h.
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b) |
Der in 8 s zurückgelegte Weg beträgt 128 m.
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| 3. |
Ausführliche Lösung:
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Nach der Beschleunigungsphase hat das Kampfflugzeug eine Geschwindigkeit von v = 308 m/s oder 1108,8 km/h.
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| 4. |
Ausführliche Lösung:
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| 5. |
Ausführliche Lösung:
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Die beiden Motorräder haben die gleichen Beschleunigungswerte, denn a1 = a2 = 2,5 m/s2
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| 6. |
Ausführliche Lösung:
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Der Raketenwagen braucht t = 2,5 s. Die Beschleunigung beträgt a = 16 m/s2.
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| 7. |
Ausführliche Lösung:
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Der in 6 Sekunden zurückgelegte Weg beträgt s = 41 2/3 m.
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| 8. |
Ausführliche Lösung:
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Die Beschleunigung beträgt etwa 1,02 m/s2.
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| 9. |
Ausführliche Lösung:
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Der Castor Transport ist in 15 Sekunden 45 m weit gefahren.
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| 10. |
Ausführliche Lösung:
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Die Beschleunigung beträgt 1 1/3 m/s2. Die Geschwindigkeit nach 15 s beträgt etwa 20 m/s.
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| 11. |
Ausführliche Lösung:
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Endgeschwindigkeit des Flugzeugs: v = 75 m/s = 270 km/h.
Gesamte Beschleunigungsstrecke: s = 1200 m.
Gesucht ist der nötige Beschleunigungswert.
Die Passagiermaschine muss mindestens mit etwa 2,35 m/s2 beschleunigen.
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| 12. |
Ausführliche Lösung:
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a) |
Die Beschleunigung ist nicht konstant, da sich die Kraft, die die Sehne auf den Pfeil ausübt, ändert.
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b) |
Die mittlere Beschleunigung beträgt etwa 4571,149 m/s2.
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c) |
Der Beschleunigungsvorgang dauert t = 0,0175 s.
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