Übungen zu L1

Übungen zu L1
Blatt 2
11) Ein Flugzeug steige in einem Winkel von 30° zur Horizontalen. Wählen Sie die x-Achse
entlang der Achse des Flugzeugs und die y-Achse senkrecht zum Flugzeug. Bestimmen Sie
die x- und die y-Komponente der Erdbeschleunigung, die den Betrag 9,81 m/s2 hat und
senkrecht nach unten gerichtet ist!
12) Ein Kurzstreckenläufer legt die Strecke von 100 m in 12 s zurück, davon die ersten 20 m
gleichmäßig beschleunigt und den Rest mit konstanter Geschwindigkeit. Wie groß sind
erreichte Höchstgeschwindigkeit und Beschleunigung?
13) Eine Kraft F = (6 N) ex – (3 N) ey, wirke auf einen Körper der Masse 2 kg. Bestimmen Sie
die Beschleunigung a. Wie groß ist der Betrag |a| der Beschleunigung?
14) Der Wasserstrahl einer Feuerspritze tritt mit der Anfangsgeschwindigkeit 18 m/s aus aus
der Mündung und soll ein 6 m entferntes Haus in 12 m Höhe treffen. Unter welchem Winkel
muss die Mündung nach oben geneigt sein?
15) Newton konnte bereits zeigen, dass der Luftwiderstand eines fallenden Körpers mit kreis1
förmigem Querschnitt näherungsweise r 2 v 2 ist, wobei  = 1,2 kg/m3 die Dichte der Luft
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ist. Bestimmen Sie die Endgeschwindigkeit (vor dem Öffnen des Fallschirms) eines Fallschirmspringers der Masse 56 kg unter der Voraussetzung, dass seine Querschnittsfläche der
einer Kreisscheibe mit dem Radius 0,30 m entspricht
16) Ein Handball der Masse 300g treffe mit 5 m/s unter einem Winkel von 40° auf eine Wand
und pralle mit gleicher Geschwindigkeit und unter demselben Winkel ab. Er habe 2 ms lang
Kontakt mit der Wand. Wie groß ist das zeitliche Mittel der Kraft, die vom Ball auf die Wand
ausgeübt wird?
17) Ein Kleinwagen mit 800 kg Masse sei hinter
einem Lieferwagen mit 1600 kg Masse geparkt. Bei
beiden Fahrzeugen seien die Handbremsen nicht
angezogen und auch kein Gang eingelegt, so dass sie
mit vernachlässigbarer Reibung rollen können. Ein
Mann, der auf der Ladepritsche des Lastwagens sitzt, übe eine konstante Kraft auf den
Kleinwagen aus, wie in der Abbildung gezeigt. Der Kleinwagen werde mit 1,2 m/s2
beschleunigt.
a) Wie groß ist die Beschleunigung des Lieferwagens?
b) Wie groß sind die Kräfte auf den Lieferwagen und auf den Kleinwagen?
18) Ein Motorboot hat die Eigengeschwindigkeit v = 4 m/s und soll das 100 m entfernte
andere Ufer eines mit w = 3 m/s gleichmäßig strömenden Flusses in möglichst kurzer Zeit
erreichen – an welchem Punkt auch immer.
a) Unter welchem Winkel muss das Boot auf das andere Ufer zusteuern? Wie lange dauert die
Überfahrt?
b) Wie lange dauert die Überfahrt, wenn das Boot derart gesteuert wird, dass der Fahrtweg
rechtwinklig zu den Ufern verläuft?