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| 1. |
Erklären Sie die Begriffe:
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a) |
gleichförmige Bewegung
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b) |
verzögerte Bewegung
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c) |
beschleunigte Bewegung
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d) |
Nennen Sie zu den Punkten a), b) und c) jeweils ein Beispiel aus Ihrem 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 abnimmt.
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c) |
Bewegung bei der die Geschwindigkeit zunimmt.
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d) |
gleichförmige Bewegung: Flugzeug am Himmel.
verzögerte Bewegung: Auto bremst.
beschleunigte Bewegung: Auto fährt an der Ampel an.
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Ausführliche Lösung
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| 2. |
Ein Auto legt in 6 min auf der Autobahn 10800 m zurück.
Geben Sie die Geschwindigkeit in m/s und km/h an.
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Ergebnis
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Das Auto fährt mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s bzw. 108 km/h.
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Ausführliche Lösung
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| 3. |
Ein Wanderer steht vor einer 2500 m weit entfernten Felswand und ruft laut "Hallo".
Nach wie viel Sekunden vernimmt er das Echo, wenn der Schall in der Sekunde 326 m zurücklegt? (Fertigen Sie eine Skizze an.)
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Ergebnis
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Nach etwa 15,3 s vernimmt der Wanderer das Echo.
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Ausführliche Lösung
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| 4. |
Der ICE "Rheingold" fährt mit der konstanten Geschwindigkeit v = 72 m/s.
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a) |
Berechnen Sie die Geschwindigkeit in km/h.
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b) |
Welche Strecke in km legt er in 1 Stunde und 24 Minuten zurück?
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c) |
Zeichnen Sie das Geschwindigkeit- Zeit- Diagramm und das Weg- Zeit- Diagramm.
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Wählen Sie die Zeitachse so, dass auf ihr mindestens 10 s abgetragen werden kann und zwar in Schritten von jeweils 1 s.
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Ergebnis
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a) |
Die Geschwindigkeit des Zuges beträgt 259,2 km/h.
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b) |
Der Zug legt eine Strecke von 362,88 km zurück.
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c) |
siehe ausführliche Lösung
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Ausführliche Lösung
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| 5. |
Ein Auto fährt mit der konstanten Beschleunigung a = 4 m/s2 aus der Ruhe an.
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a) |
Wie groß ist der nach 20 s zurückgelegte Weg?
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b) |
Welche Geschwindigkeit hat das Auto dann?
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Ergebnis
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a) |
Der nach 20 s zurückgelegte Weg beträgt 800 m.
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b) |
Das Auto hat dann eine Geschwindigkeit von 80 m/s bzw. 288 km/h.
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Ausführliche Lösung
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| 6. |
Für die Strecke Dinslaken Bremen ( ca. 200 km ) benötigt ein Autofahrer 2,5 Stunden.
Welche Aussage können Sie über die Geschwindigkeit machen?
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Ergebnis
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Die mittlere Geschwindigkeit beträgt etwa 80 km/h.
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Ausführliche Lösung
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| 7. |
Eine Messreihe ergab folgende Tabelle:
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a)
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Übertragen Sie die Tabelle auf Ihr Arbeitsblatt.
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b)
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Zeichnen Sie das Geschwindigkeit- Zeit- Diagramm.
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c)
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Wie groß ist die Beschleunigung?
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d)
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Berechnen Sie für die einzelnen Zeitabschnitte den zurückgelegten Weg und ergänzen Sie die Tabelle.
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e)
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Zeichnen Sie das Weg- Zeit- Diagramm.
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Ergebnisse
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a)
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Siehe ausführliche Lösung.
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b)
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Siehe ausführliche Lösung.
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c)
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Die Beschleunigung beträgt 3 m/s2.
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d)
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s(1) = 1,5 m, s(3) = 13,5 m, s(4) = 24 m, s(6) = 54 m, s(10) = 150 m
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e)
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Siehe ausführliche Lösung.
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Ausführliche Lösung
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| 8. |
Ein Zug erreicht aus der Ruhe nach 12 s die Geschwindigkeit 6 m/s.
Wie weit ist er dann gefahren?
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Ergebnis
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Nach 12 s ist der Zug 36 m weit gefahren.
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Ausführliche Lösung
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| 9. |
Ein Kampfjet benötigt zum abheben von einem Flugzeugträger eine Mindestgeschwindigkeit von v = 252 km/h.
Das Startdeck hat eine Länge von s = 140 m.
Mit welchen Werten muss das Flugzeug mindestens beim Katapultstart beschleunigen?
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Ergebnis
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Das Flugzeug muss mindestens mit 17,5 m/s2 beschleunigen.
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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 verzögerte Bewegung ist eine Bewegung, bei der die Geschwindigkeit abnimmt.
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c) |
Eine beschleunigte Bewegung ist eine Bewegung, bei der die Geschwindigkeit zunimmt.
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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 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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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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| 2. |
Ausführliche Lösung:
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Das Auto fährt mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s bzw. 108 km/h.
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| 3. |
Ausführliche Lösung:
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Der Schall legt die doppelte Entfernung zum Berg zurück, bis er als Echo wieder beim Rufer angelangt.
Nach etwa 15,3 s vernimmt der Wanderer das Echo.
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| 4. |
Ausführliche Lösung:
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a) |
Die Geschwindigkeit des Zuges beträgt 259,2 km/h.
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b) |
Der Zug legt eine Strecke von 362,88 km zurück.
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c) |
Das Geschwindigkeit- Zeit- Diagramm
Das Weg- Zeit- Diagramm
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| 5. |
Ausführliche Lösung:
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a) |
Zurückgelegter Weg nach 20 s:
Der nach 20 s zurückgelegte Weg beträgt 800 m.
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b) |
Geschwindigkeit nach 20 s:
Das Auto hat eine Geschwindigkeit von 80 m/s bzw. 288 km/h.
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| 6. |
Ausführliche Lösung:
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Die mittlere Geschwindigkeit beträgt 80 km/h. Man kann lediglich eine Aussage über die mittlere Geschwindigkeit machen. Wie schnell das Auto zu einem bestimmten Zeitpunkt war, kann man nicht sagen.
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| 7. |
Ausführliche Lösung:
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a) |
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b) |
Das Geschwindigkeit - Zeit - Diagramm.
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c) |
Da das Geschwindigkeit- Zeit- Diagramm linear verläuft, handelt es sich um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Die Steigung der Geraden ist ein maß für die Beschleunigung.
Die Beschleunigung beträgt 3 m/s2.
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d) |
s(1) = 1,5 m, s(3) = 13,5 m, s(4) = 24 m, s(6) = 54 m, s(10) = 150 m
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e) |
Das Weg- Zeit- Diagramm.
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| 8. |
Ausführliche Lösung:
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Nach 12 s ist der Zug 36 m weit gefahren.
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| 9. |
Ausführliche Lösung:
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Endgeschwindigkeit des Flugzeugs: v = 252 km/h = 70 m/s.
Gesamte Beschleunigungsstrecke: s = 140 m.
Gesucht ist der nötige Beschleunigungswert.
Das Flugzeug muss mindestens mit 17,5 m/s2 beschleunigen.
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