3.0 Im folgenden Weg-Zeit-Diagramm ist der Bewegungsablauf eines Mountainbikers dargestellt. s in km 30

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1 Anwendungsaufgaben - Bewegungen 1 I nebensteenden Gescwindigkeits-Zeit- Diagra sind vier versciedene Bewegungsabläufe dargestellt. Welcer Grap geört zu welcer Bewegung? Begründe. A: Ein Farzeug färt it konstanter Gescwindigkeit. B: Ein Farzeug bescleunigt aus der Ruelage. C: Ein Farzeug brest bis zu Stillstand. D: Ein Farzeug eröt seine Gescwindigkeit. v t 2.0 I nebensteenden Weg-Zeit-Diagra sind vier versciedene Bewegungsabläufe dargestellt. 2.1 Welce Grapen geören zu einer Bewegung it konstanter Gescwindigkeit. Begründe. 2.2 Bei welcer Bewegung nit die Gescwindigkeit ab? Begründe. s a b c d t 3.0 I folgenden Weg-Zeit-Diagra ist der Bewegungsablauf eines Mountainbikers dargestellt. s in 30 A B C D O t in in 3.1 In welcen Pasen fürt der Mountainbiker eine gleicförige Bewegung aus? Begründe. 3.2 Wie lange act der Mountainbiker Pause? 3.3 Berecne jeweils die Gescwindigkeit des Mountainbikers in Pase I und in Pase IV. 3.4 Der Farradcoputer des Mountainbikers zeigt eine Durcscnittsgescwindigkeit von 17,4 an. Der Farradcoputer recnet dabei allerdings it der reinen Farzeit, unab- ängig von der Länge der Pause. Berecne die Durcscnittsgescwindigkeit aus Gesatweg und Gesatzeit (it der Pause). S. Ungelenk; 1

2 4 I nebensteenden Diagra ist der Bewegungsablauf zweier Radfarer dargestellt. Bestie anand des Diagras für jeden Radfarer die ittlere Gescwindigkeit zwiscen der 10. und der 20. Sekunde sowie zwiscen der 80. und 90. Sekunde. Zeicne dazu jeweils s und t in das Diagra ein. s in a b O t in s 5 Vervollständige die folgenden Sätze. Ergänze jeweils eines der Wörter kleiner oder größer. a) Je kleiner die Gescwindigkeitsänderung in einer bestiten Zeit ist, uso... ist die Bescleunigung. b) Je größer die Bescleunigung ist, uso... ist die Zeit, in der eine bestite Gescwindigkeitsänderung erfolgt. 6 Ein PKW bescleunigt inneralb von 4,0 s von 50 gung. auf 95. Berecne die Bescleuni 7 Die öcste und scnellste Acterban der Welt stet i Erlebnispark Six Flags in der Näe von New York. Die Fargäste werden in 3,5 s von 0 auf 200 Kiloeter pro Stunde bescleunigt. Berecne die Bescleunigung der Acterban. 8.0 Ein Motorrad bescleunigt in 3,5 s aus der Ruelage auf eine Gescwindigkeit von Berecne die Bescleunigung des Motorrades. 8.2 Welce Strecke at das Motorrad in dieser Zeit zurückgelegt? 8.3 Welce Gescwindigkeit erreict das Motorrad bei gleicäßiger Bescleunigung aus der Ruelage nac 5,0 s? 9.0 Die Bewegung eines Farzeugs wurde auf eine Abscnitt einer Teststrecke auf Video aufgezeicnet. Die Auswertung der Videoaufnae ergab folgende Messwerte: Messpunkt t in s 0 0,40 0,80 1,20 1,60 2,00 2,40 2,80 s in 0 0,4 1,5 3,5 6,2 9,5 13,5 17,8 9.1 Zeicne das s-t-diagra. 9.2 Stelle in einer neuen Tabelle s in Abängigkeit von t 2 dar und zeige recnerisc, dass s ~ t 2 gilt. S. Ungelenk; 2

3 10.0 Der Analteweg eines Farzeugs setzt sic aus de Reaktionsweg (Zeit vo Erkennen der Gefar bis zu Beginn der Breswirkung) und de Bresweg zusaen. I folgenden Diagra ist der Analteweg eines Autos in Abängigkeit von der Gescwindigkeit auf trockener Straße dargestellt , ,9 4,3 22, ,8 48,2 Reaktionsweg 12,1 30,9 Bresweg Analteweg in 10.1 Wie lang ist der Analteweg bei einer Gescwindigkeit von 30 und von 80? 10.2 Wie verändern sic Reaktionsweg und Bresweg, wenn sic die Gescwindigkeit verdoppelt? 10.3 Welce Gescwindigkeit at ein 80 scnelles Auto an der Stelle, wo ein 50 scnelles Auto gerade zu Steen kot? 11.0 Für die Bewegung eines Radfarers wurde das folgende Gescwindigkeits-Zeit-Diagra aufgenoen. v in s A B C O t in s 11.1 Bescreibe die Bewegung des Radfarers Abscnittsweise Berecne die Bescleunigung in Abscnitt A und C Berecne den insgesat zurückgelegten Weg. 12 U von einer Brücke aus die Tiefe einer Scluct zu bestien, lässt an einen Stein fallen und stoppt die Zeit vo Fallenlassen bis zu Einsclag ins Wasser. Wie oc ist die Brücke über der Scluct, wenn an eine Zeit von 2,5 s isst? S. Ungelenk; 3

4 13.0 Ein Mountainbiker färt it einer Gescwindigkeit von 27. Die Sceibenbrese seines Farrads at eine Bresverzögerung von 6,3 s Wie lange dauert es, bis er bei einer Vollbresung zu Steen kot? 13.2 Welce Strecke at er in dieser Zeit zurückgelegt (Bresweg)? 14.0 Ein Stein, den an von eine Tur fallen lässt, sclägt nac 3,5 s auf de Boden auf Welce Gescwindigkeit at der Stein bei Aufprall auf den Boden? 14.2 Wie groß ist die Durcscnittsgescwindigkeit des Steins? 14.3 Wie oc ist der Tur? 15.0 Der Extresportler Felix Baugartner sprang a 14. Oktober 2012 aus einer Höe von aus einer Kapsel, die an eine Heliuballon ing. Der Aufstieg des Ballons dauerte 2,5. 38 Sekunden nac de Absprung erreicte er seine axiale Gescwindigkeit von Der freie Fall dauerte 4 Minuten und 20 Sekunden Berecne die durcscnittlice Gescwindigkeit des Ballons bei Aufstieg in s Berecne die Bescleunigung Baugartners bis zu Erreicen der Höcstgescwindigkeit. Was fällt dir an de Wert auf? 15.3 Hätte er it eine Bleigurt eine größere Höcstgescwindigkeit erreict? 16 Skizziere das s-t-diagra und das v-t-diagra für folgende Bewegungen: a) Ein Auto färt zunäcst it einer konstanten Gescwindigkeit, brest nac einiger Zeit ab und färt dann it einer geringeren Gescwindigkeit weiter. b) Ein Ball wird nac oben geworfen und bevor er auf de Boden aufkot wieder aufgefangen. 17 Ein Auto prallt it einer Gescwindigkeit von 30 auf eine Mauer. Aus welcer Höe üsste das Auto fallen, u it dieser Gescwindigkeit auf de Boden aufzuprallen? 18.0 Ein Auto färt in eine Wongebiet it der zulässigen Höcstgescwindigkeit von 30 Plötzlic uss der Farer eine Vollbresung einleiten. (Bresverzögerung 8,0 s 2 ) Berecne den Bresweg Die Reaktionszeit (Zeit vo Erkennen der Gefar bis zu Beginn der Breswirkung) beträgt 1,0 s. Welce Strecke at das Auto in dieser Zeit zurückgelegt? 18.3 Der Analteweg setzt sic aus de Reaktionsweg und de Bresweg zusaen. Berecne den Analteweg Zeige recnerisc, dass ein 50 scnelles Farzeug an der Stelle, wo das 30 scnelle Farzeug bereits zu Steen kot, noc eine Gescwindigkeit von 50 at Auf einer nassen Straße beträgt die Bresverzögerung nur noc 5,0 s 2. U wie viele Meter verlängert sic dadurc der Analteweg bei einer Gescwindigkeit von 30? S. Ungelenk; 4

5 19.0 In de Diagra ist die Bewegung einer U-Ban dargestellt Bescreibe jeweils den Bewegungsablauf der U-Ban in den Abscnitten A bis H Berecne die Bescleunigung der U-Ban in den Pasen A und G Welce Strecke legt die U-Ban in Pase B zurück? v in A B C D E F G H A A t in s 20 * Bei der Rekonstruktion eines Unfalls at die Polizei für das unfallverursacende Farzeug einen Bresweg von 36 erittelt. Berecne die Gescwindigkeit des Farzeug vor Beginn des Bresvorgangs bei einer Bresverzögerung von 8,0 s * Ein Farzeug at laut tecniscen Daten bei einer Gescwindigkeit von 100 einen Bres- weg von 36. Berecne die Bresverzögerung. 22 * I Wiener Donautur kann an it eine Farstul in eine Höe von 165 faren. I Farstul findet an folgende Anzeige: Bescleunigungs- und Breszone Zone konstanter Gescwindigkeit v = 6,2 s 27 0 Bescleunigungs- und Breszone Berecne die Farzeit bis auf eine Höe von 165 bei einer konstanten Bescleunigung in der Bescleunigungs- und Brespase. S. Ungelenk; 5

6 23 Die Skizze zeigt eine Gruppe von Windsurfern ( ) und ire Spuren auf de Wasser ( ). Gib den Betrag der Gescwindigkeit von Surfer 1 an. Zeicne für die Surfer 2, 3 und 4 jeweils die Gescwindigkeitsvektoren wie bei Surfer 1 grün ein. 1 c 20 v 1 =... v 2 = 20 v 3 = 40 v 4 = Die Bordinstruente eines Flugzeugs essen eine sceinbare Ge scwindigkeit v s (relativ zur Luft) von 750 und eine Flugric- tung von 50 in Bezug auf die Nordrictung. Außerde erittelt der Bordcoputer über GPS eine absolute Gescwindigkeit v G (über Grund) von 860 und eine Flugrictung von 60. Besti- e aus diesen Daten die Windgescwindigkeit v W und die Windrictung zeicnerisc. v 4 v 3 v 1 v 2 v s v W vg S. Ungelenk; 6