t = 6 s
ges.: v in km/h
Lösung:
Die Höchstgeschwindigkeit des PKW beträgt 45,36 km/h.
Schriftliche Abschlussprüfung Physik 1994/95
7.1 Die Fahrt eines PKW von
einer Ampel zur nächsten Ampel wird beobachtet und untersucht.
Das Fahrzeug wird aus dem Stand gleichmäßig 6 s lang mit 2,1 m/s² beschleunigt.
Mit der erreichten Geschwindigkeit fährt es 5 s weiter.
Durch eine Verzögerung (negative Beschleunigung) von 4,2 m/s² kommt der PKW an der
nächsten Ampel zum Stehen.
7.1.1 Welche Höchstgeschwindigkeit erreicht der PKW (in km/h)?
7.1.2 Welchen Weg legt das Auto während der Beschleunigung zurück?
7.1.3 Welchen Weg legt das Auto mit konstanter Geschwindigkeit zurück?
7.1.4 Berechnen Sie den Bremsweg!
7.1.5 Wie groß ist die Entfernung zwischen den Ampeln?
7.2 Für eine Bewegung eines
Körpers wurden folgende Messwerte aufgenommen:
t in s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
s in m |
0 |
0,75 |
3,00 |
6,75 |
12,00 |
7.2.1 Zeichnen Sie das Weg - Zeit - Diagramm!
7.2.2 Welchen Weg hat der Körper nach 2,5 s zurückgelegt?
7.2.3 Welche Bewegungsart liegt vor?
7.3 Begründen Sie mit einem physikalischen Gesetz, warum die Fahrgäste in einem Bus beim Anfahren nach hinten und beim Bremsen nach vorn gedrückt werden!
7.4 Berechnen Sie die Geschwindigkeit in km/h , die ein Wasserspringer beim Springen vom 10m-Turm im Moment des Eintauchens in das Wassererreicht!
7.5 Welche Schubkraft muss eine Rakete mit einer Masse von 100 t mindestens haben, damit sie vom Erdboden abheben kann? Begründen Sie!
Lösung
Wahlaufgabe 7 Mechanik
(Bitte beachten
Sie den Hinweis am Ende der Seite)
7. 1. 1 geg.: a = 2,1
m/s²
t =
6 s
ges.: v in km/h
Lösung:
Die Höchstgeschwindigkeit des PKW beträgt 45,36 km/h.
7. 1. 2
geg.: a = 2,1 m/s²
t =
6 s
ges.: s1 in m
Lösung:
Der PKW legt während der Beschleunigung einen Weg von 37,8 m zurück.
7. 1. 3
geg.: v = 12,6 m/s
t = 5 s
ges.: s2 in m
Lösung:
Das Auto legt einen Weg von 63,0 m mit konstanter Geschwindigkeit zurück.
7. 1. 4
geg.: a = 4,2 m/s²
v = 12,6 m/s
ges.: s3 in m
Lösung:
und 
Einsetzungsverfahren:
Der Bremsweg beträgt 18,9 m.
7. 1. 5
geg.: s1 = 37,8m
s2 = 63,0m
s3 = 18,9m
ges.: s in m
Lösung:
Die Entfernung zwischen den Ampeln beträgt 119,7 m.
7.2.1
Weg-Zeit-Diagramm:
7. 2. 2 Ablesen aus dem
Diagramm:
Nach 2,5 s hat der Körper einen Weg von 4,8 m zurückgelegt.
7. 2. 3 Es liegt eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung vor.
7. 3 Jeder Körper setzt aufgrund seiner Masse einer Bewegungsänderung einen Widerstand entgegen (Trägheitsgesetz). Vor dem Anfahren befindet sich der Fahrgast zunächst in Ruhe. Setzt sich der Bus in Bewegung, versucht der Oberkörper, in Ruhe zu verharren. Die Füße bewegen sich aber mit dem Bus nach vorn, weil sie mit dem Boden verbunden sind. Vor dem Bremsen befindet sich der Fahrgast in Bewegung. Diesen Zustand versucht er auch beim Bremsen beizubehalten. Seine Füße aber werden mit dem Bus abgebremst, und der Oberkörper bewegt sich weiter nach vorn.
7.4 geg.:
h = 10 m
g = 9,81 m/s²
(Der Sprung vom 10-m-Turm kann als freier Fall
aufgefasst werden)
ges.: v in km/h
Lösung:
und 
ergibt
unter Nutzung des Einsetzungsvergahrens: 
und
somit:
Die Geschwindigkeit des Wasserspringers beim
Eintauchen beträgt 50,4 km/h.
7.5 Die Rakete muss eine Schubkraft aufbringen, die mindestens so groß
ist wie deren Gewichtskraft (Wechselwirkungsgesetz). Deshalb berechnet man die
Gewichtskraft der Rakete.
geg.: m = 100 t = 100000
kg
g = 9,81
m/s²
ges.: F in N
Lösung:
Die Rakete muss mindestens eine Schubkraft von
981 kN haben, damit sie vom Erdboden abheben
kann.
Die vorliegenden Lösungen sind Musterlösungen von Dirk Hein, Freital, und keine offiziellen Lösungen des Sächsischen Staatsministeriums für Kultus. Der Autor garantiert nicht für die Vollständigkeit und Richtigkeit der vorliegenden Lösungen. Wir freuen uns über jeden Hinweis zur Verbesserung dieser Musterlösungen. Bitte senden Sie uns eine Email, Betreff: Prüfung 1995