ein Test zur Dynamik
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Physik – Klasse 10 Kontrolle, Aufgaben Leistungskontrolle - Dynamik/II 1) Wann ist ein Körper ein Inertialsystem? 2) Wann ist ein sich bewegender Körper ein Inertialsystem? 3) Welche Beobachtung kann man machen, wenn man aus einem Ruderboot an Land steigt und das Boot nicht angebunden ist? 4) Aufgabensammlung S.20 Nr. 78 Rechenaufgabe: 5) Aufgabensammlung S.21 Nr. 83 Seite: 1 lk_dyna2.lii 3P 2P 2P 3P 5P Wertung: 15 - 14P = 5 13 - 12P = 4 11 - 10P = 3 9 - 8P = 2 7 - 0P = 1 Lösung: Wichtige Schwerpunkte und Analogien: 1. In einem Inertialsystem sind die Newtonschen Gesetze gültig; ausgezeichnete Bezugssysteme, d. h. Bezugssysteme, in denen die Körper ihre Geschwindigkeit behalten, solange keine Kraft einwirkt; für die Berechnung der Bewegung sind ausgezeichnete Bezugssysteme nötig; es gilt vor allem die Trägheit;....u.v.a. 2. solange er sich gleichförmig zu einem anderen Körper, der Inertialsystem ist, bewegt; solange dieser Körper nicht beschleunigt wird, d.h. Drehbewegung ist Änderung der Geschwindigkeit und damit Beschleunigung; 3. Schwerpunktverlagerung, damit verändert sich das Kräftegleichgewicht; Prinzip von Kraft und Gegenkraft, durch veränderte Gleichgewichtsbedingungen; Ergebnis ist, dass sich das Boot vom Land wegbewegt; das Boot wird vom aussteigenden Körper weggestoßen; 4. S.20 Nr.78 (Aufgabensammlung) Bleibt der aus dem Raumschiff aussteigende Kosmonaut hinter dem sausenden Raumschiff zurück? Warum ist es nötig, dass er sich mit einem Sicherheitsgurt an dem Raumschiff festbindet? Voraussetzung ist, dass er vorsichtig aussteigt, um die gleiche Geschwindigkeit beizubehalten (praktisch schlecht möglich), dann ist aus Impulserhaltungssatz sofort erkennbar, dass er sich nicht fortbewegt. Sobald er aber eine Eigenbewegung durchführt (oder sich nur ganz minimal vom Raumschiff abstößt - Rückstoßprinzip) entfernt er sich von der Rakete, darum braucht er einen Sicherheitsgurt bzw. einen Antriebskörper. Eigenbewegung kann durch Verlagerung des Schwerpunktes, Drehbewegung verursacht werden. 747103991.doc angefertigt, Norbert Burmeister ,1993.IV.10 konvertiert:2004.X.12 Physik – Klasse 10 Kontrolle, Aufgaben 5) S.21 Nr.83 (Aufgabensammlung) Geg.: m1 = 1000kg m2 = 2000kg vz = 50km/h = 13,89m/s mges=m1+m2=3000kg Seite: 2 ges.: vx > 80km/h Lösung: Skizze: Aus Skizze ersichtlich, dass beide Teilimpulse gleich sein müssen (45o ist Winkelhalbierende), da der Winkel der Katheten 90o beträgt usw. Aus den Impulszuständen erhalten wir: m1 v1 m 2 v 2 , da m 2 2m1 m1 v1 2m1 v 2 , m1 schreiben wir kürzen und wir erhalten. v1 2v 2 , weiter ist I 1 I 2 I ges Da die Vektoren in der Ebene , zu dem noch rechtwinklig mit dem Satz des Pythagoras berechnet werden können, schreiben wir: 2 2 m12 v12 m 22 v 22 m ges v ges 2 2 m12 v12 2 2 m12 v12 / 2 2 m ges v ges 2 2 m12 ( v12 v12 ) m ges v ges 2v12 ( 3000kg ) 2 ( 13,89m / s ) 2 ( 1000kg ) 2 2v12 1736111111kg 2 m 2 / s 2 1000000kg 2 2v12 1736 ,111111m 2 / s 2 v12 868,0m 2 / s 2 v1 29 ,462m / s v1 106km / h und v 2 53km / h Der leichtere Wagen überschritt die 80km/h-Grenze. Er erreichte 106km/h, während das andere Auto mit 53km/h fuhr. 747103991.doc angefertigt, Norbert Burmeister ,1993.IV.10 konvertiert:2004.X.12
