Übungen : Allgemeine beschleunigte Bewegung

Übungen : Allgemeine beschleunigte Bewegung
1. Beim Start einer Ariane-5 Rakete der europäischen Raumfahrtbehörde ESA wirkt in den ersten
Sekunden eine annähernd konstante Beschleunigung. Das Bild zeigt das t-s-Diagramm der
ersten 5 Sekunden.
a) Zeige mit Hilfe des Diagramms ( geeigneten Punkt wählen ! ), dass für die konstante
2
Beschleunigung a 0 gilt : a 0≈14,4 m/ s
b) Welche Strecke legt die Raketen in den nächsten 5 Sekunden ihrer Bewegung zurück ?
c) Welche Geschwindigkeit hat die Rakete zum Zeitpunkt t =10 s ?
600
s in m
500
400
300
200
100
-1
0
-100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
t in s
2. Beim Klippenspringen in Acapulco springt jemand von einem
100 m hohen Fels. Wie lange benötigt er für die ersten 50 m
und wie lange für die zweiten 50 m ?
3. Ein Pfeil (m=60 g ) wird mit der Geschwindigkeit v 0 =20 m/s senkrecht nach oben
abgeschossen. In diese Richtung zeige auch die s-Achse.
a) Gib die Bewegungsgleichungen für s t , v t  und a t  an.
b) Berechne mit Hilfe von a) : Wie lange benötigt der Pfeil bis zum höchsten Punkt seiner
Bahn ?
( Tipp : Am höchsten Punkt kehrt der Pfeil um und dort ist dann v t =0 ! )
c) Wie hoch fliegt der Pfeil ?
d) Berechne als Bestätigung der Höhe aus Teil c) die Lageenergie am höchsten Punkt und
vergleiche sie mit der Bewegungsenergie beim Abschuss.
4. Der Legende nach hat Galileo Galilei Kugeln vom 55 m hohen Turm in Pisa fallengelassen.
Nimm an, dass Galilei eine Holzkugel und eine Eisenkugel gleichzeitig aus der Ruhe fallen
lassen möchte, dabei aber versehentlich der Eisenkugel eine Startgeschwindigkeit von 1 m/s
nach unten mitgibt.
Wie viel früher kommt die Eisenkugel dadurch am Boden auf ?

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