Übungen für die 1. Physikprüfung - mit Lösungen

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1 Übungen für die. Pyikprüfung - i Löungen One vhvon obenl : =H 0 L + v 0 + ÅÅÅÅ a One Hvon obenl : v = v 0 + a One a : =H 0 L + ÅÅÅÅ Hv + v 0L One : v = è!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! v 0 + a Zenerpoenzen Screiben Sie i Zenerpoenzen , , 0 MW, 6 GHz Löung = = MW = 0 7 W 6 GHz = Eineien Welce der folgenden Eineien ind SI-frede Eineien? Meer, Sunde, Sekunde, Apere, Minue, Tonne Löung Sunde, Minue und Tonne ind SI-frede Eineien (iee Pyik Forelalung Seie 7) Pyikalice Gröe Ergänzen Sie: Gröe = Zalenwer al Einei Löung Gröe = Zalenwer al Einei Beer: Pyikalice Gröe = Zalenwer al Einei

2 Kineaik Toa läuf längere Srecken i einer Gecwindigkei von 5 k/ und Micael fär i de Rad 34 k/. Micael gib Toa eine albe Sunde Vorprung. a) Berecnen Sie, wie lange und wie wei Micael fär bi er Toa eingeol a? b) Zeicnen Sie ein Weg-Zei Diagra. Löung a Toa läuf eine albe Sunde und leg i einer Gecwindigkei von 5 k/ (v T ) eine Dianz von 7.5 k zurück. Dann are Micael und ol Toa in der Zei ein. Wir können diee Proble auf (indeen) zwei Aren löen. Enweder i der Gleicung ab de Zeipunk, an de Micael are: 7.5 k + 5 k ÅÅ = 34 k ÅÅ Ø = 0.39 Oder i der Gleicung ab de Zeipunk, an de Toa are: 5 ÅÅ k = 34 ÅÅ k H - ÅÅÅÅ L Ø = 0.89 Ø = - ÅÅÅÅ = 0.39 Micael fär denac 0.39 und ko in dieer Zei wei ÅÅ k = 3.6 k Löung b Klar. Breverzögerung Ein Zug bre in 0 von 44 k/ auf 7 k/ ab. Wie oc i eine Breverzögerung? Löung Die Breverzögerung berecne ic geä der Gleicung v = v 0 + a zu ÅÅÅ = H 7 ÅÅ - ÅÅÅ 44 L Å = Breverzögerung Eine 3.5 c dicke Meallplae bre ein kleine Geco i konaner Verzögerung von 840 / auf 30 / ab. Berecnen Sie die Zei vo Einri bi zu Auri de Gecoe. Löung Wir kennen den Weg (3.5 c), owie die Anfang- Hv 0 ) und Endgecwindigkei (v) und üen die Zei berecnen.

3 3 Meode Wir können die Gleicung = ÅÅÅÅ Hv + v 0L verwenden und eralen: = Meode ÅÅÅ Hv+v 0 = Å L ÅÅ = = H30+840L Wir können auc zunäc die Gleicung v = è!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! v 0 + a verwenden, u die Becleunigung zu berecnen: v = è!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! v 0 + a v = v 0 + a a = Hv -v 0 L ÅÅ = Ø quadrieren Ø SI-Eineien H L ÅÅÅÅ = µ In eine zweien Scri folg dann die Zei i Hilfe der Gleicung v = v 0 + a die Berecnung der Zei: v = v 0 + a = Hv-v 0L ÅÅÅ = a SI-Eineien ÅÅ = = µ0 6 Kineaik An einer Bauelle wird ein Farzeug au 7 k/ auf einer Srecke von 75 auf 30 k/ abgebre. Die Bauelle wird in 0 i konaner Gecwindigkei von 30 k/ durcfaren. Anclieend wird in 8 auf 60 k/ becleunig. a) Berecnen Sie die felenden Gröen der Teilbewegungen owie die Gearecke und die Farzei de Bewegungablaufe. b) Zeicnen Sie ein v- Diagra Löung Teilrecke Da Farzeug wird gleicäig abgebre geä der Gleicung = ÅÅÅÅ Hv + v 0L. Die Zei beräg: = ÅÅÅ Hv+v 0 L = * ÅÅ ÅÅ Å = Die Gecwindigkei ni gleicäig inneralb von 5.9 von 7 k/ auf 30 k/ ab. Die Brebecleunigung beräg geä der Gleicung v = v 0 + a gleic ÅÅÅ = H ÅÅ 30 Löung Teilrecke - ÅÅ 7 L ÅÅÅ = -. ÄÄÄÄÄ 5.9 Da Farzeug fär i konaner Gecwindigkei (a = 0 ÄÄÄÄÄ ) von 30 k/ und leg in 0 die Srecke zurück. = 30 ÅÅ 0 = 83 Löung Teilrecke 3 Dann wir inneralb von 8 von 30 k/ auf 60 k/ becleunig. Die Gecwindigkei ni gleicäig zu i der Becleunigung geä Gleicung v = v 0 + a ÅÅÅ = H ÅÅ 60 - ÅÅ 30 L ÅÅÅ =.04 ÄÄÄÄÄ 8

4 4 In dieer Zei wird ein Weg geä zurückgeleg. = ÅÅÅÅ Hv + v 0L = ÅÅÅÅ H ÅÅ 60 + ÅÅ 30 L 8 = 00 Freier Fall Ein Sein wird von eine 0 oen Tur fallengelaen. a) Nac welcer Zei cläg der Sein a Boden auf? b) Mi welcer Gecwindigkei riff der Sein auf den Boden auf? c) Welcen Bruceil der Fallzei brauc der Sein für die zweie Hälfe de Fallweg? Löung a+b In eine eren Scri wird die Endgecwindigkei berecne: v = è!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! v 0 + a = "######################################### = 64 ÄÄÄÄÄ In eine zweien Scri wird dann die Zei berecne: Oder i: = Hv-v 0L ÅÅÅ = Löung c = 64 a 9.8 Å ÅÅÅ ÅÅÅ = 6.5 Hv+v 0 = 0 L 64 = 6.5 Der Weg eig quadraic i der Zei = ÅÅÅÅ a Wenn der Sein in der Zei den ganzen Weg zurückleg, dann leg der Sein in der Zei den alben Weg zurück zurück. = ÅÅÅÅ a = ÄÄÄÄ = ÅÅÅÅ ÅÅÅÅ a Da gib eine Gleicung für ÅÅÅÅ a = ÅÅÅÅ = ÅÅÅÅ è!!!! = ÅÅÅ ÅÅÅÅ a Die Zei für die zweie Hälfe de Fallweg ergib ic oi zu: = - = I - ÅÅÅ è!!!! è!!!! M = J - ÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ è!!!! N Überlagerung von Gecwindigkeien Ein Flugzeug flieg zunäc bei Windille i 50 / nac Süden. Späer beeinflu ein Querwind, der i 30 / au Ween we, da Flugveralen. Die Moorleiung bleib unveränder.

5 5 a) Der Pilo euer da Flugzeug weier o, da e e nac Süden augerice bleib Uner welce Winkel gegen die Südricung wird e abgerieben? Welce Gecwindigkei a e gegenüber de Erdboden? b) Mi welce Winkel gegen die Südricung u der Pilo da Flugzeug euern, dai e ic genau nac Süden beweg? Welce Gecwindigkei a e jez? Löung a Siee auc Übung in der Klae. Löung b a = an - H L = 3.0 v = "######################################## H30 L +H50 L = 58.3 ÄÄÄÄÄ Siee auc Übung in der Klae. Oder a = in - H L = 36.9 v = "######################################## H50 L -H30 L = 40 ÄÄÄÄÄ v = 50 cohal = 40