ExPhys-I-03

Experimentalphysik für ET1
Aufgabenzettel 03 / 2015
1. Schuss
Das Geschoss eines Gewehres verlässt die Mündung mit einer Geschwindigkeit von 920 m/s.
Soll das Geschoss ein Ziel treffen, dass sich in 800 m Entfernung und auf gleicher Höhe wie der
Schütze befindet, so muss der Schütze auf einen Punkt zielen, der höher liegt als das Ziel. Geben
Sie, unter Vernachlässigung des Luftwiderstandes, an wie viel höher als das Ziel dieser Punkt
liegt.
2. Schlammloch
Ihr Wagen steckt in einem Schlammloch fest. Sie sind alleine, aber Sie haben ein langes, starkes
Seil bei sich. Sie befestigen ein Ende des Seils am Auto und das andere Ende an einem Baum
und ziehen seitlich daran, wie es in der Abbildung skizziert ist.
Mit welcher Kraft müssen Sie am Seil ziehen, wenn der
Winkel θ = 3◦ beträgt und Sie eine Kraft von 5 ∙ 103 N
brauchen, um das Auto gerade noch nicht zu bewegen?
Welche Kraft muss das Seil in diesem Fall aushalten?
3. Rakete
Eine Rakete habe beim Start eine Masse von 690 kg. Sie soll eine Nutzlast von 140 kg in eine
Höhe von H = 22 km befördern. Der Treibstoff werde innerhalb von T = 20 s verbrannt und
mit einer konstanten Relativgeschwindigkeit von ve = 600 m/s ausgestoßen. Die Bewegung der
Rakete finde im konstanten Schwerefeld der Erde statt und sei nach oben gerichtet.
Bestimmen Sie ...
a) die Schubkraft der Rakete beim Start.
b) die Geschwindigkeit der Rakete 20 s nach dem Start.
c) die Höhe, in der sich die Rakete nach 20 s befindet.
d) die Zeit, die sie benötigt, um die Höhe H zu erreichen.
e) die Geschwindigkeit mit der sie in 22 km Höhe ankommt.
f ) die maximale Flughöhe, die die Nutzlast erreicht.
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Die Aufgabenzettel und weitere Informationen finden Sie im Servicebereich (Startseite Universit ät
Elektrotechnik Prof. Kip Lehre Übungen zu den Vorlesungen).
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