MECH03-XX1-K06 Note 1

Bitte benutzen Sie zur Lösung der Aufgaben:
1. Gegeben ist folgendes Zeit-Geschwindigkeitsdiagramm einer Bewegung.
Schallgeschwindigkeit vSchall = 340
Lichtgeschwindigkeit c = 300 000
Erdbeschleunigung g = 10
Beschleunigung auf dem Mond gMond = g
m
s
km
s
2
m
s
1
6
0 1 2 3 4 5 6 7 8
– 4
– 2
0
2
4
Zeit-Geschwindigkeits-Diagramm
Zeit t in s
a) Entnehmen Sie dem Graphen den Zeitpunkt, ab dem das Gefährt rückwärts fährt.
Schätzen Sie die Zeit auf 0,1 s genau.
b) Berechnen Sie die Beschleunigungen des Gefährts in den Zeitintervallen [0 s; 2 s]
und [4 s ; 7 s].
c) Welche Wegstrecke legt das Gefährt im Zeitintervall [0 s ; 4 s] zurück?
d) Begründen Sie kurz, in welchen Zeitintervallen die Bewegung gleichförmig ist.
2. Jemand lässt einen Stein in einen Brunnen fallen. Der Stein wird in einer Höhe von
25,5 m über dem Wasserspiegel des Brunnens losgelassen. Wie viele Sekunden dauert es
vom Loslassen des Steins an gerechnet, bis man den Aufprall des Steins auf der Wasser-
oberfläche in 25,5 m Höhe über der Wasseroberfläche hört?
Geben Sie die Teilergebnisse und das Endergebnis auf 3 Nachkommastellen gerundet an.
3. a) Ein Astronaut lässt auf dem Mond einen Körper aus 2,70 m Höhe fallen.
Wie lange dauert es, bis der Körper auf dem Mondboden aufschlägt?
b) Aus der wie viel-fachen Höhe müsste der Körper auf der Erde fallen gelassen wer-
den, damit er dieselbe Fallzeit hat, wie der Körper auf dem Mond aus Teilaufgabe a)?
Von der Luftreibung auf der Erde soll abgesehen werden.
4. Folgende Tabelle gibt die Bewegung eines Gespanns auf einer Luftkissenfahrbahn wie-
der.
Zur Zeit t = 0 s befindet sich der Gleiter am Ort s = 0 m und hat die Geschwindigkeit
v = 0 .
a) Erläutern Sie begründet, welcher Bewegungstyp vorliegt.
Welche Beschleunigung hat das Gespann?
b) Wie schnell ist das Gespann zur Zeit t = 0,5 s?
c) Welche Wegstrecke in cm legt das Gespann zwischen t1 = 0,5 s und t2 = 0,9 s zurück?
d) Das Wägestück, das das Gespann beschleunigt, hat die Masse m = 4 g.
Wie groß ist die Masse des Gleiters?
5. Bei Testversuchen ergibt sich folgende Tabelle für den Reaktionsweg und den Anhalte-
weg für einen PKW unter festgelegten Straßen- und Witterungsverhältnissen in Abhän-
gigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.
a) Berechnen Sie aus den Werten für die Geschwindigkeiten von 60 und 120
die mittlere Reaktionszeit des Testfahrers. Runden Sie das Ergebnis auf eine Stelle
nach dem Komma.
b) Berechnen Sie mit Hilfe des Bremsweges die mittlere Bremsbeschleunigung des
Fahrzeugs für die Geschwindigkeiten von 60 und 120 .
Runden Sie das Ergebnis auf eine Stelle nach dem Komma. Bitte nicht die Faustfor-
meln benutzen!
Um welchen Bodenbelag bei welchen Witterungsverhältnissen könnte es sich han-
deln?