Übungsaufgaben Experimentalphysik

Übungsaufgaben Experimentalphysik
Ausgabe 03.04.2017
Lehramt Chemie
Lösungen zum 11. u. 18.04.2017
Aufgabe 1 (2 Punkte): Eine Person geht eine stillstehende Rolltreppe in 90 s hinauf. Wenn
sie auf der rollenden Treppe steht, braucht sie nur 60 s. Wie lange würde sie brauchen, um die
rollende Treppe hinaufzulaufen?
Aufgabe 2 (2 Punkte): Ein PKW verringert durch gleichmäßiges Bremsen seine
Geschwindigkeit von v0 = 72 km/h auf v1 = 36 km/h und legt dabei eine Strecke von s = 100
m zurück.
(a) Wie groß ist die Bremszeit T?
(b) Wie groß ist die Bremsbeschleunigung?
Aufgabe 3 (2 Punkte): Mit welcher Geschwindigkeit muss ein Ball senkrecht nach oben
geworfen werden, um eine Höhe von 15 m zu erreichen? Wie lange ist er in der Luft? Die
Fallbeschleunigung beträgt 9,91 m/s2. Lösen Sie die Aufgabe mit Hilfe der Gesetzmäßigkeiten der geradlinig gleichförmigen Bewegung.
Aufgabe 4 (4 Punkte): Ein Natriumion wird geradlinig in eine Ionenfalle eingeschossen.
Seine zeitabhängige Position in der Falle kann durch die Gleichung x(t) = c  t  exp(-t/T) mit
T = 1 ms und c = 16 m/s beschrieben werden, wobei die Position x = 0 das Zentrum der
Ionenfalle beschreibt. Das Ion wird zweimal in seiner Bewegung stoppen. Bestimmen Sie für
beide Ruhezustände (a) die Zeit nach dem Einschuss des Ions in die Falle und (b) die beiden
jeweiligen Abstände des Ions vom Zentrum der Ionenfalle.