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Physikalischer
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Ergebnisse und ausführliche Lösungen zu den
Aufgaben zum dynamischen Grundgesetz I



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Nr. 01 02 03 04 05 06 07 08

1. Ergebnis:
  Das Auto wird mit einer Kraft von 5500 N in Bewegung gesetzt.
  Ausführliche Lösung

2. Ergebnis:
  Der Fußball erreicht eine Geschwindigkeit von 20 m/s.
  Ausführliche Lösung

3. Ergebnis:
  Zur Beschleunigung ist eine Kraft von 2000 N erforderlich.
  Ausführliche Lösung

4. Ergebnis:
  Die Beschleunigungskraft beträgt 105 kN.
  Ausführliche Lösung

5. Ergebnis:
  Der Beschleunigungswert beträgt 60 500 G.
  Ausführliche Lösung

6. Ergebnisse:
  I Rechnung ohne Reibungskräfte
  a) Der Schlitten erfährt eine Beschleunigung von a = 0,625 m/s2.
  b) Die Beschleunigungsstrecke, in den ersten 4 Sekunden beträgt s = 5 m.
  c) Die erreichte Geschwindigkeit nach 4 Sekunden beträgt v = 2,5 m/s.
  II Rechnung mit der konstanten Reibungskraft FR = 10 N
  a) Der Schlitten erfährt eine Beschleunigung von a = 0,5 m/s2.
  b) Die Beschleunigungsstrecke, in den ersten 4 Sekunden beträgt s = 4 m.
  c) Die erreichte Geschwindigkeit nach 4 Sekunden beträgt v = 2 m/s.
  Ausführliche Lösung

7. Ergebnisse:
  a) Die mittlere Beschleunigung beträgt 2,7 m/s2.
  b) Auf das Auto wirkt eine mittlere Kraft von etwa 2777,7 N.
  Ausführliche Lösung

8. Ergebnis:
  Wegen der hohen auf sie wirkenden Beschleunigungskräfte.
  Ausführliche Lösung

1. Ausführliche Lösung:
  01_l
Das Auto wird mit einer Kraft von 5500 N in Bewegung gesetzt.

2. Ausführliche Lösung:
  02_l
Der Fußball erreicht eine Geschwindigkeit von 20 m/s.

3. Ausführliche Lösung:
  03_l
Zur Beschleunigung ist eine Kraft von 2000 N erforderlich.

4. Ausführliche Lösung:
  04_l
Die Beschleunigungskraft beträgt 105 kN.

5. Ausführliche Lösung:
  05_l
Der Beschleunigungswert beträgt 60 500 G, das hält weder Mensch, noch irgendein Material aus.

6. Ausführliche Lösungen:
  I Rechnung ohne Reibungskräfte
  a) 06Ia_l
Der Schlitten erfährt eine Beschleunigung von a = 0,625 m/s2.
  b) 06Ib_l
Die Beschleunigungsstrecke, in den ersten 4 Sekunden beträgt s = 5 m.
  c) 06Ic_l
Die erreichte Geschwindigkeit nach 4 Sekunden beträgt v = 2,5 m/s.
  II Rechnung mit der konstanten Reibungskraft FR = 10 N
06II_l
  a) 06IIa_l
Der Schlitten erfährt eine Beschleunigung von a = 0,5 m/s2.
  b) 06IIb_l
Die Beschleunigungsstrecke, in den ersten 4 Sekunden beträgt s = 4 m.
  c) 06IIc_l
Die erreichte Geschwindigkeit nach 4 Sekunden beträgt v = 2 m/s.

7. Ausführliche Lösungen:
07_l
  a) 07a_l
  b) 07b_l

8. Ausführliche Lösung:
  Da die Kolben bei einer hohen Motordrehzahl wie z.B. 6000 / min sich in der Sekunde 100 mal auf und ab bewegen, sind sie großen Beschleunigungskräften ausgesetzt. Um die dabei auftretenden Kräfte in den Lagern möglichst gering zuhalten, kann das wegen F = m x a nur über eine geringe Kolbenmasse erreicht werden.