Aufgaben Newtonsche Gesetze

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1 Aufgben Newtonche Geetze. Ein Her der Me 500 g chlägt wgerecht it 4,0 - uf einen Ngel. Dieer gibt c nch. Wie groß it die ittlere Krft de Her? Wie groß it ie, wenn der Ngel feter itzt und nur u 0,5 nchgibt? Zeigen Sie, d die Krft de Her utotich it der Härte de Widertnde teigt. orulieren Sie dit eine Theorie de bluen Duen.. Der Motor eine Auto (Me 800 kg) bechleunigt d hrzeug in Sekunden o Stilltnd uf die Gechwindigkeit 00 k/h. Welche Krft u der Motor kontinuierlich ufbringen?. Der Motor eine hrzeuge der Me 00 kg erzeugt kontinuierlich eine Krft on 8 kn. % der ufgewendeten Krft können zur Bechleunigung de hrzeuge erwendet werden. Welche Gechwindigkeit (in k/h) erreicht d hrzeug in 0 Sekunden, wenn e u de Stnd heru bechleunigt? 4. Ein Airbu A80 ht eine xile Strte on 560 t. Er wird on ier Triebwerken ngetrieben, on denen jede eine Schubkrft on kn bringt. Der Airbu hebt bei einer Gechwindigkeit on 60 k/h b. Die Hälfte der Schubkrft wird zur Überwindung on Reibungwidertänden genutzt. Wie lng u die Strtbhn indeten ein? 5. Ein Wgen on 000 kg Me oll uf einer Strße bei 5 Neigung it kontnter Gechwindigkeit nch oben gezogen werden. ) Wie groß it die Krft? b) Der Wgen wird uf der bchüigen Strße bgetellt. Welche Krft üen die Breen ufbringen, dit er nicht hinunter rollt? c) Der Wgen wird nun it einer Bechleunigung on,0 /² berguf gezogen. Welche Krft it dfür notwendig? d) Der Berg ht eine Länge on 0. Welche Gechwindigkeit ht der Wgen uf de Gipfel, wenn er uß tnd und it,0 /² Bechleunigung gleichäßig bechleunigt nch oben bewegt wird?

2 Löungen. Löung: 0,5kg ge.: 4,0 0 0,5 0 Der Her wird uf der gegeben Strecke gleichäßig bgebret, e wirkt d Newtonche Grundgeetz: Die Bechleunigung berechnet ich u der Anfnggechwindigkeit und der Bretrecke: t t Beide Gleichungen werden nch t ugetellt und gleichgeetzt: D etzt n in d Newtonche Grundgeetz ein: 6 0,5kg 0 00N 8000N In der letzten Gleichung betrchtet n die Me de Her owie die Gechwindigkeit l kontnt. Dnn gilt: ~ it die Eindringtiefe, die u o kleiner it, je härter der Gegentnd it. D die Krft ugekehrt proportionl zu Eindringtiefe it, teigt die Krft it härter werdende Gegentnd. Auf eine it ett gepolterten Duen wirkt der Schlg eine Her nicht o chli wie uf einen geren Duen. Bby hben n llen öglichen und unöglichen Stellen ett (z.b. uf der Kniecheibe), u o die ielen Stürze unbechdet zu übertehen. Wenn der Ngel bei eine Schlg c nchgibt, beträgt die wirkende Krft 00 N. Sitzt er feter und gibt nur 0,5 nch, it die wirkende Krft 8000 N groß.

3 . Löung: kn. Löung: 00kg ge.: 8kN η 0, 0 D die Krft kontinuierlich wirkt, it die Bewegung gleichäßig bechleunigt. ür die Endgechwindigkeit gilt, wenn u de Stnd bechleunigt wird: t Die Bechleunigung ergibt ich u de Newtonchen Grundgeetz. ür die Krft etzt n,56 kn ein, nälich die % der Getkrft:,56 0 N, 0 kg, Dit errechnet ich die Endgechwindigkeit:, 0, 8,8 k h Die Gechwindigkeit beträgt nch 0 rund 84 k/h.

4 kg 0 N k 60 h ge.: Löung: Wenn die ier Triebwerke während de Strt eine kontnte Krft wirken len, knn die Bewegung on Anfhren bi zu Abheben l gleichäßig bechleunigt betrchtet werden. Dit gilt für die geuchte Strecke: t Die Zeit lät ich u der beknnten Strtgechwindigkeit betien: t D wird eingeetzt: Jetzt fehlt ber noch die Bechleunigung. Die lät ich it de Newtonchen Grundgeetz ngeben: Und eingeetzt: Dit knn die Länge der Strtbhn berechnet werden. Die Gechwindigkeit u noch in Grundeinheiten ugerechnet und die Krft on zwei Triebwerken erwendet werden (zwei Triebwerke dienen der Überwindung der Reibung.): 7, kg 0 N 47 In den Dtenblättern findet n einen Wert on etw k. Der Airbu A80 brucht zu Strt eine indeten,5 k lnge Bhn.

5 5. Löung: 000 kg ge.: α 5 ) b) c) d) ) D der Wgen it kontnter Gechwindigkeit gezogen werden oll, u die Krft, die ihn nch oben zieht genu o groß ein wie die Krft, die ihn nch unten zieht (Trägheitgeetz). Die nch unten ziehende Krft it die Hngbtriebkrft H g in α H 59N b) Der Wgen oll die Gechwindigkei 0 hben. Nch de Trägheitgeetz u der dzu wieder kräftefrei ein. Nch unten wirkt die Hngbtriebkrft, die Breen üen eine gleich große Krft ufbringen. 59N c) Zuätzlich zu der Krft u Aufgbe ) u jetzt noch eine bechleunigenden Krft wirken. + g inα + ( g in α + ) H b 59N d) E it eine gleichäßig bechleunigte Bewegung ( kont.) it der Anfnggechwindigkeit 0 und de Anfngweg 0, lo t, d t 6, k,8 h ) U den Wgen it kontnter Gechwindigkeit nch oben zu ziehen, it eine Krft on 59 N notwendig. b) Dit der Wgen Abhng tehen bleiben knn, u eine Brekrft on 59 N wirken. c) Dit der Wgen den Abhng it einer Bechleunigung on /² hochfhren knn, u eine Krft on 59 N wirken. d) Der Wgen ht uf de Gipfel eine Gechwindigkeit on,8 k/h.