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Philipp – Melanchthon - Gymnasium Bautzen Thema: Klausurvorbereitung Klausur 2 GK Physik 11 Übungsblätter GK Physik 11 Mechanik 2 1 Um 7.00 Uhr läuft ein Fußgänger mit 5 km/h von A nach B (10 km). 10 Minuten später startet von B ein Fahrrad mit 20 km/h. Wann treffen sich beide? (Lös.: 1320 s) 2 Von A startet ein Pkw und vom 10 km entfernten B startet zur gleichen Zeit ein Moped mit 54 km/h. Der Pkw holt das Moped 15 km hinter B ein. Wie schnell ist der Pkw? (Lös.: 90 km/h) 3 Ein Pkw bremst mit der Verzögerung 6,5 m∙s-2 und legt bis zum Stillstand 45 m zurück. Wie groß ist Bremszeit? (Lös.: 3,72 s) 4 Ein Passagierflugzeug fliegt mit einer Geschwindigkeit von 720 km/h. Der Pilot beschleunigt nun wegen einer aufziehenden Schlechtwetterfront 12 s lang mit a = 9 m/s2. Wie groß ist die Geschwindigkeit nach dem Beschleunigungsvorgang? (Lös.: 1109 km/h) 5 Ein Fahrzeug macht eine Vollbremsung bis zum Stillstand und hinterlässt eine Bremsspur von 48 m. Wie groß war die Anfangsgeschwindigkeit, wenn man von einer durchschnittlichen Bremsverzögerung von 6m/s2 ausgehen kann? * Nach welcher Strecke und Zeit hatte das Fahrzeug nur noch die halbe Geschwindigkeit? (Lös.: v0 = 24 m/s; t = 2s; s = 36m) 6 Von einem Turm werden zwei völlig gleiche Kugeln vom gleichen Ort aus fallen gelassen. Kugel 2 startet eine halbe Sekunde nach der 1. Kugel. In welchem zeitlichen Abstand schlagen die beiden Kugeln auf? (Luftreibung wird vernachlässigt) a) Kugel 2 schlägt weniger als eine halbe Sekunde nach der ersten auf. b) Kugel 2 schlägt genau eine halbe Sekunde nach der ersten auf. c) Kugel 2 schlägt mehr als eine halbe Sekunde nach der ersten auf. (Lös.: b)) 7 Aus welcher Höhe müsste ein Stein frei fallen, damit er unter Vernachlässigung des Luftwiderstandes die Schallgeschwindigkeit (v = 340 m/s) erreicht? (Lös.: 5892 m) 8 Ein Ball wird mit einer Geschwindigkeit von 15 m/s waagerecht aus einer Höhe von 20 m abgeworfen. a) Stellen Sie die Gleichung der Bahnkurve y (x) auf und zeichnen Sie den Graphen der Funktion mit Hilfe des y – Editors des GTR. b) Nach welcher Zeit und in welcher Entfernung schlägt der Ball auf? Lösen Sie mit dem GTR. c) Mit welcher Geschwindigkeit und unter welchem Winkel zur Flugrichtung schlägt der Ball auf? (Lös.: t = 2 s; sx = 30,3 m; vE = 24,7 m/s; α = 127°) 9 Mit einem waagerecht gehaltenen Gewehr soll auf eine Scheibe in 300 m Entfernung geschossen werden. Berechnen Sie, wie weit oberhalb der Scheibenmitte das Gewehr angelegt werden muss, damit die 600 m/s schnelle Kugel die Scheibenmitte trifft. (Lös.: sy = 1,22 m) 10 Ein PKW muss abgeschleppt werden. Sein Leergewicht beträgt 890 kg. Zum Schleppen wird ein Seil mit einer maximalen Traglast von 1000 kg verwendet. Trotzdem reißt das Seil, wenn es sich beim Anfahren ruckartig spannt. Erklärung? 11 Ein Kleinwagen (m = 750 kg Leergewicht) beschleunigt in 12 s aus dem Stand auf 100 km/h, wenn der Fahrer (m = 80 kg) ihn voll ausfährt. Nun steigen vier weitere Personen mit einer Gesamtmasse von 250 kg ein. Wie groß ist in beiden Fällen die Beschleunigung? Berechnen Sie für beide Fälle die für die Beschleunigung notwendige Kraft. (Lös.: a = 2,3 m/s ist in beiden Fällen gleich/FFahrer = 1,9 kN/FGesamt = 2,5 kN) 12 Im 17. Jahrhundert führte Otto von Guericke seinen berühmten Versuch mit den Magdeburger Halbkugeln durch. Zwei Halbkugeln waren luftleer gepumpt worden und werden nur durch den äußeren Luftdruck zusammengehalten. An jeder Halbkugel zogen acht Pferde, bis es gelang, die Halbkugeln zu trennen. Hätte Guericke die Halbkugeln mit acht Pferden trennen können, wenn er eine Halbkugel an einem dicken Baum angebunden und nur auf einer Seite Pferde vorgespannt hätte? 13 a) b) c) Welche der folgenden Aussagen ist richtig? Eine startende Rakete stößt sich am Boden ab. Eine startende Rakete stößt sich an ihren Verbrennungsgasen ab. Eine startende Rakete stößt sich an der Luft ab. (Lös.: b))
