An welchen Wirkungen können wir Kräfte erkennen? Ergebnis Verformung, Beschleunigung, abbremsen, Bewegungsrichtung ändern.

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Bernhard Baumhauer
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1 R. Brinkann Seite Obertufe: e und auführliche Löungen zur Klaenarbeit zur Mechanik II (Variante A) e: E1 E E3 E4 E5 E6 E7 An welchen Wirkungen können wir Kräfte erkennen? Verforung, Bechleunigung, abbreen, Bewegungrichtung ändern. Der Körper eine Atronauten hat auf der Erde eine Mae von = 75 kg. Auf de Mond wiegt er nur 1/5 von de wa er auf der Erde wiegt. Wie groß it dort eine Mae? Auf de Mond it die Mae de Atronauten ebenfall 75 kg. Waru wird ein PKW trotz Vollga nicht beliebig chnell? Mit zunehender Gechwindigkeit wird der Luftwidertand ier größer. Ein Latwagen it der Mae = 8000 kg wird bei Anfahren it 0,8 / bechleunigt. Wie groß it die dazu benötigte Kraft? Die bechleunigende Kraft beträgt 6400 N. Welche Mae darf ein PKW höchten haben, wenn ih der Motor it der Antriebkraft F = 3600 N eine Bechleunigung von 3 / verleihen oll? Die Mae de PKW darf 100 kg betragen. Bei eine Unfall wird ein Autofahrer it der Mae 75 kg durch einen Sicherheitgurt auf einer Strecke von 0,4 von 70 k/h auf 0 k/h abgebret. Berechnen Sie: a) Die Verzögerung (negative Bechleunigung). b) Wie groß it die auf den Fahrer wirkende Kraft. c) Wie groß it die Kraft i Vergleich zur Gewichtkraft (F/G)? a) Die Verzögerung beträgt etwa 47,608 /. b) Auf den Fahrer wirkt eine Kraft von etwa 35445,6 N. c) Da Verhältni F/G beträgt etwa 47,883 Au welcher Höhe üte ein Auto frei fallen, dait e 7 k/h erreicht? Da Auto üte au etwa 0,387 Höhe fallen. Ertellt von R. Brinkann phob_a1_e :55 Seite 1 von 5

2 R. Brinkann Seite E8 E9 E10 Zwei verchieden große Stahlkugeln beginnen au derelben Höhe gleichzeitig zu fallen. Koen ie auch gleichzeitig a Boden an? Begründen Sie die Antwort. Beide Kugeln koen gleichzeitig a Boden an. U die Tiefe eine Brunnen zu betien, lät an einen Stein hineinfallen. a) Wie tief it der Brunnen, wenn an den Aufchlag nach hört? (Die Zeit, die der Schall braucht, wird nicht berückichtigt) b) Würde an die Zeit, die der Schall braucht it berückichtigen, wäre der Brunnen dann tiefer oder weniger tief? e a) Der Brunnen it etwa 19,6 tief. b) Bei Berückichtigung de Schall wäre der Brunnen nicht ganz o tief. Zwei Äpfel, die an eine Bau 1,5 übereinander hängen, beginnen gleichzeitig zu fallen. Verändert ich ihr Abtand bei Fallen? Begründen Sie die Antwort. Der Abtand der beiden Äpfel verändert ich nicht. Ertellt von R. Brinkann phob_a1_e :55 Seite von 5

3 R. Brinkann Seite en: A1 A A3 A4 A5 Kräfte können: Körper verforen Körper bechleunigen Körper abbreen Bewegungrichtung ändern Auch auf de Mond beträgt die Mae de Atronauten 75 kg. Die Mae hängt nicht vo Ort ab. Mae it die Eigenchaft eine Körper chwer und träge zu ein. Je chneller da Auto wird, deto größer wird auch der Luftwidertand. Irgendwann wird die geate Kraft de Motor darauf verwendet, dieen zu überwinden. Für eine weitere Bechleunigung bleibt dann nicht ehr übrig. Da Fahrzeug hat dann eine Endgechwindigkeit erreicht. kg gegeben : = 8000kg a = 0,8 geucht : F 1 1N = kg F = a = 8000kg 0,8 = 6400 = 6400N Die bechleunigende Kraft beträgt 6400 N. kg gegeben : F = 3600N = 3600 a = 3 geucht : Mae de PKW kg 3600 F 3600 kg F = a = = = = 100kg a 3 3 Die Mae de PKW darf 100 kg betragen. Ertellt von R. Brinkann phob_a1_e :55 Seite 3 von 5

4 R. Brinkann Seite A6 a) k 70 gegeben : = 75kg = 0,4 v = 70 = h 3,6 b) c) geucht : Verzögerung a a = t 1 v v v = a t t = t = eingeetzt in 1 a a 70 a v v v 3,6 = = a = = 47,608 a a 0,4 Die Verzögerung beträgt etwa 47,608 /. F = a = 75kg 46,608 = 35445,6N Auf den Fahrer wirkt eine Kraft von etwa 35445,6 N. kg G = g = 75kg 9,81 = 740,5 = 740,5N F 35445,6N = 47,883 G 740,5N Da Verhältni F/G beträgt etwa 47,883 A7 A8 k 7 gegeben : v = 7 = g = 9,81 h 3,6 g = t 1 v v v = g t t = t = eingeetzt in 1 g g 7 g v v 3,6 = = = 0,387 = 0,387 g g 9,81 Da Auto üte au etwa 0,387 Höhe fallen. Beide Kugeln koen gleichzeitig a Boden an, da alle Gegentände gleich chnell fallen, wenn an vo Luftwidertand abieht. Ertellt von R. Brinkann phob_a1_e :55 Seite 4 von 5

5 R. Brinkann Seite A9 a) gegeben : t = ( Fallzeit ) g = 9,81 9,81 a = t = 4 19,6 Der Brunnen it etwa 19,6 tief. b) Berückichtigt an die Zeit, die der Schall braucht, dann it der Brunnen nicht ganz o tief, da die Zeit de Schall in den Sekunden enthalten it. Die tatächliche Fallzeit it alo etwa geringer al geeen. A10 Der Abtand der beiden Äpfel verändert ich nicht. Für beide Äpfel gilt da Fallgeetz = (g/) t. Wenn der erte Apfel 1 gefallen it, dann it auch der. Apfel 1 gefallen. Soit bleibt der Abtand zwichen beiden Äpfeln gleich. Ertellt von R. Brinkann phob_a1_e :55 Seite 5 von 5

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