MST Physik Übungen zur Physik Übungsblatt 3 Aufgabe 1 N Ein Stein wird mit 40m/s senkrecht nach oben geworfen. Bestimmen Sie die Höhe nach 1s, 2s, 3s und 4s. 60° v1 Aufgabe 2 Ein Flugzeug fliegt nach Norden. Der Pilot ändert seine Richtung innerhalb von 10s um 60° nach Osten. Dabei versucht er, die Geschwindigkeit von 300m/s konstant zu halten. Berechnen Sie für diese Aktion die Beschleunigung, die als konstant angenommen wird. S v0 Aufgabe 3 Aus einem horizontal fliegenden Flugzeug, das in 100m Höhe mit 360km/h über das Meer fliegt, soll auf ein gerade entdecktes Rettungsboot ein Päckchen geworfen werden. Unter welchem Winkel α zur Waagerechten muss der Pilot beim Loslassen des Beutels das Boot sehen,damit das Päckchen das Boot trifft? Aufgabe 4 Ein Stein wird mit 30m/s nach oben geworfen. Nach wie viel Sekunden befindet sich der Stein 35m tiefer als der Abwurfpunkt? Der Luftwiderstand soll vernachlässigt werden. Aufgabe 5 Im Mittelalter wurden bei der Belagerung einer in der Ebene gebauten Stadt auf beiden Seiten Bogenschützen eingesetzt, die bei gleicher Abschuss- und Zielhöhe eine maximale Reichweite von 300 m erzielen. (g=10m/s²) a) Wie groß ist die Abschussgeschwindigkeit der Pfeile? b) Wie nahe müssen sich die Angreifer an den Fuß der Mauer mindestens herantrauen, um bei 2m Abschusshöhe die 17m hohe Mauerkrone mit dem absteigenden Ast der Flugparabel zu treffen (Abschusswinkel und Abschussgeschwindigkeit wie bei Punkt a)? c) Wie nahe beim ansteigenden Ast der Flugparabel? Aufgabe 6 Ein Stein wird von einem 20 m hohen Turm fallen gelassen (g=10m/s²): a) Nach welcher Zeit und mit welcher Geschwindigkeit trifft er am Boden auf? b) Mit welcher Anfangsgeschwindigkeit hätte er nach unten geworfen werden müssen, um in der Hälfte der Zeit unten anzukommen wie beim freien Fall? c) Mit welcher Anfangsgeschwindigkeit hätte er nach unten geworfen werden müssen, um mit der 1 doppelten Geschwindigkeit unten anzukommen wie beim freien Fall? Aufgabe 7 Eine Kugel wird vom Boden aus, wie auf dem Bild gezeigt, abgestoßen. a) Wie groß ist ihre Geschwindigkeit nach 1,5s? b) Nach wie viel Sekunden erreicht die Kugel ihre minimale Geschwindigkeit? c) Wie hoch steigt die Kugel? Aufgabe 8 Eine Kugel wird mit einer Geschwindigkeit v⃗0 abgeschossen (siehe Bild). Nach 7s trifft sie die Öffnung der schiefen Rampe. Bestimmen sie den Betrag der Geschwindigkeit ∣v⃗0∣ . Aufgabe 9 Eine Fähre überquert einen 300m breiten Fluss mit einer Geschwindigkeit v B =20 Fließrichtung. Der Fluss fließt mit einer Geschwindigkeit v F =4 km senkrecht zur h km . h a) Wie weit wird die Fähre abgetrieben. b) In welchem Winkel gegen die Fließrichtung muss die Fähre fahren, um gegenüber anzukommen? Aufgabe 10 Ein Ball wird mit einer Geschwindigkeit von 20 wird ein 2. Ball mit 18 m senkrecht nach oben geworfen. Zwei Sekunden später s m ebenfalls senkrecht nach oben geworfen. In welcher Höhe treffen sich die beiden s Bälle? Lösungen Aufgabe 1: s( 1s)=35m Aufgabe 2: a=30 Aufgabe 3: Aufgabe 4: s( 2s)=60,38m a) v=54,77 m 2 s Aufgabe 6: a) t=2s ∣v∣=20 m Aufgabe 7: a) ∣⃗v(1,5 s )∣=11,59 s Aufgabe 9: Aufgabe 10: s( 4s)=81,52m m 2 s α=12,6° t =7s Aufgabe 5: Aufgabe 8: s(3s )=75,85m b) s=284,28 m c) s=15,88 m m m ∣v0∣=15 s b) s b) c) t H min=2,45 s c) m ∣v0∣=34,6 s ymax =29,44 m m ∣v⃗0∣=49 s a) y =60m b) h=14,27 m α=11,54 ° 2