1 Kräfte 2 Energie und Energieerhaltung 3 Impuls und

Informationen zur KA #2
Das sollte man können:
1 Kräfte
• Kräfte addieren bzw. zerlegen (Kräfteparallelogramm v.a. zeichnerisch)
• Newtons 3 Axiome
1. Trägheitsgesetz
2. F = m · a =
∆p
∆t
3. Wechselwirkungsprinzip (actio et reactio)
• Haft- und Gleitreibungskraft FR = µ · FN
2 Energie und Energieerhaltung
W oder E kann für Energie verwendet werden
• Wp = mgh
potentielle Energie (Energie auf Grund der Position)
• Wk = 12 mv 2
kinetische Energie (Energie auf Grund der Geschwindigkeit)
• Ws = 12 Ds2
Spannenergie (Energie auf Grund einer gespannten Feder)
• Energieerhaltung (geschlossenes System)
3 Impuls und Impulserhaltung
• p = mv
• Impulserhaltung und Raketenprinzip
• Kraftstoß ∆p = F · ∆t
• Bei einem elastischen Stoß bleibt die kinetische Energie erhalten, bei einem inelastischen Stoß
ist das nicht der Fall, von einem vollständig inelastischen Stoß spricht man, wenn die Körper
danach zusammen haften bleiben. In allen Fällen jedoch gilt immer die Impulserhaltung!
Die Klassenarbeit wird alle Teilgebiete abdecken und aus Rechen- und Verständnisaufgaben bestehen. Ein Geometriedreieck ist mit zu bringen!
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Musteraufgaben
Diese Aufgabensammlung erhebt nicht den Anspruch alle Themengebiete ab zu decken, oder den
zeitlichen Rahmen eine Klassenarbeit wieder zu geben - sie ist viel mehr eine Orientierungshilfe.
A1
2 Schlepper ziehen an einer Containerschiff. Das eine Schiff zieht mit einer doppelt so großen
Kraft nach Norden, wie das andere nach Westen. In welche Richtung (Winkel bzgl. der
Nordrichtung) bewegt sich das Containerschiff?
A2
Über ein 100 m breites Tal ist ein Seil gesponnenen, an welchem ein Warenkorb (m = 50 kg)
hin und her gezogen werden kann. Wenn der Korb in der Mitte des Tales ist, so ist der 10 m
tiefer als der linke Rand und 20 m tiefer als der rechte Rand. Wie groß sind die Kräfte die
auf die linke bzw. rechte Verankerung wirken in etwas?
A3
Ein Klotz beginnt auf einer schiefen Ebene bei einer Neigung von 30◦ zu rutschen. Wir groß
ist der Reibungskoeffizient µHaf t ?
A4
Ein Stein (m = 25 kg) fällt aus 3 m Höhe herunter
a) Wie schnell ist er nach einem Meter?
b) Wann sind seine potentielle Energie (bzgl des Boden) und seine kinetische Energie
gleich groß?
c) Welche Federhärte müsste eine Feder haben, damit der Stein die Feder beim Aufprall
(Bodenhöhe) umd 10 cm staucht?
A5
Ein Stein wir einmal waagerecht von einem Hochhaus und danach mit gleicher Geschwindigkeit schräg nach oben geworfen. Was kann man jeweils über die Aufprallgechwindigkeit
im Vergleich aussagen?
A6
Warum bewegt sich eine Rakete im Weltall vorwärts?
A7
Zwei Kugel prallen elastisch aufeinander. Die linke Kugel ist doppelt so schwer wie die rechte
- ihre Geschwindigkeiten sind vom Betrag her identisch. Bestimme die Geschwindigkeiten
nach dem Aufprall.
A8
Ein Geschoss (m = 50 g und v = 100 ms ) dringt 5 cm in eine Wand ein, wie groß ist die auf
die Wand einwirkende Kraft?
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