RÜ Blatt 3

Rechenübungen PHYSIK I WS 2015/16
Blatt 3: 30.10.2015
13. Ein Körper erfährt eine sinusförmige Beschleunigung a(t )  a0  sin t  . Der Körper wird
innerhalb der ersten Halbperiode welche 10 Sekunden dauert vom Stillstand weg auf
eine Geschwindigkeit von 10 m/s beschleunigt. Berechnen Sie a) die maximale
Beschleunigung a0 sowie b) den während des Beschleunigungsvorganges
zurückgelegten Weg.
14. Ein Baseballwerfer wirft einen Ball mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 12 m/s exakt
senkrecht nach oben in die Luft. a) Wie lange braucht der Ball um seine maximale Höhe
zu erreichen? b) Wie groß ist diese maximale Höhe? c) Wie lange braucht der Ball um
einen Punkt zu erreichen, der 5 m über seinem Ausgangspunkt liegt?
15. Ein Kleinflugzeug startet von einem Ort A und möchte zum Zielflughafen B, welcher
genau 520 km nördlich von A liegt. Das Flugzeug besitzt eine Geschwindigkeit von 240
km/h gegenüber der Luft, und es weht ein ständiger Nordwestwind von 50 km/h.
Bestimmen Sie den anzusteuernden Kurs und die Flugdauer.
16. Unter welchem Winkel zur Horizontalen müssen Sie bei gegebener
Anfangsgeschwindigkeit v0 einen Ball im Erdschwerefeld abwerfen, um die größte
Wurfweite zu erzielen. Der Luftwiderstand ist zu vernachlässigen und der Ball soll auf
der gleichen Höhe ankommen, wie er abgeschossen wurde?
17. Auf einem Jahrmarkt kann man mit
einem Luftdruckgewehr auf einen im
horizontalen Abstand x0 und auf einer
Höhe y0 aufgehängten Körper schießen
(siehe Skizze). Der Standbesitzer macht
Sie darauf aufmerksam, dass in dem
Moment wo Sie abdrücken, die
Aufhängung des Körpers gelöst wird,
und der Körper somit nach unten fällt.
Berechnen Sie die Höhe y, auf welche
Sie den Schuss ansetzen müssen, damit
Sie den Körper trotzdem treffen?
18. Ein Auto fährt mit einer Geschwindigkeit v0 = 50 km/h in eine 90-Grad-Kurve
(Viertelkreis) mit Kurvenradius R = 50 m ein, und beschleunigt beim Durchfahren der
Kurve gleichmäßig mit aT = 1 m/s2. a) Wie groß ist die Normalbeschleunigung – das
heißt, die Beschleunigung senkrecht zur Fahrtrichtung - beim Verlassen der Kurve? b)
Geben Sie Größe und Richtung (= Winkel zur x-Achse) des Beschleunigungsvektors beim
Verlassen der Kurve an (bitte auch eine Skizze anfertigen).
1