Übungsblatt Thema: Kinematik II. Klassenarbeit
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Philipp – Melanchthon - Gymnasium Bautzen Übungsblatt Physik Kl. 9 Thema: Kinematik II. Klassenarbeit 1 Die Bewegung der folgenden Körper wird als gleichförmig angenommen. Berechne die fehlenden Größen. Körper Kohle auf Transportband Weg Zeit 15 m 12 s Fahrstuhl Auto auf Autobahn 4 min 12 km Geschwindigkeit 12 cm·s-1 95 km·h-1 2 Die Bewegungen von Körpern werden durch die nachfolgenden Geschwindigkeit-ZeitDiagramme wiedergegeben. Beschreibe jeweils die Bewegung des Körpers. 3a) Eine Radfahrerin startet gleichmäßig beschleunigt aus dem Stand. Nach 5 s hat sie eine Geschwindigkeit von 6 m/s erreicht. Wie groß ist die Beschleunigung? b) Ein Flugzeug wird beim Start mit 5 ms-2 beschleunigt. Mit welcher Geschwindigkeit (in km/h) hebt das Flugzeug von der Startbahn ab, wenn es 20 s lang gleichmäßig beschleunigt? c) Beim Longboardskaten erreicht man auch ohne professionelle Ausrüstung sehr schnell eine Geschwindigkeit von 60 km/h. Wie lange dauerte eine Beschleunigung auf diese Geschwindigkeit, wenn man von einer durchschnittlichen Beschleunigung von 2,5 m/s2 ausgeht? __________________________________________________________________________________ II. Klassenarbeit Version 2015 Philipp – Melanchthon - Gymnasium Bautzen Physik Kl. 9 4 Darstellung von Bewegungen in Diagrammen Beispiel: Ein Motorrad fährt mit konstanter Geschwindigkeit in 35 Minuten 50 km. Danach macht es 10 Minuten Rast und fährt dann in 40 Minuten zu seinem Startpunkt zurück. Darstellung in einem Weg-Zeit-Diagramm (s – t – Diagramm oder s = f(t)-Diagramm): s in km 50 40 30 20 10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 t in m in Aufgabe 1: Zeichne den Weg des Motorrads in das Diagramm ein! Welche drei „Bewegungsabschnitte“ kann man erkennen? Benenne diese. Aufgabe 2: Berechne die Geschwindigkeiten der einzelnen Bewegungsabschnitte. ∆! 𝑣! = ∆! = Aufgabe 3: 𝑣! = 𝑣! = Trage nun die Werte in das Diagramm ein. Warum treten negative Geschwindigkeitswerte auf? Darstellung in einem Geschwindigkeits- Zeit - Diagramm (v-t-Diagramm oder v =f(t) - Diagramm): v in Meter pro Sekunde 20 10 -­‐10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 t in m in -­‐20 __________________________________________________________________________________ II. Klassenarbeit Version 2015 Philipp – Melanchthon - Gymnasium Bautzen Physik Kl. 9 Lösungen zu 1 Körper Weg Zeit Geschwindigkeit 15 m 12 s 1,25 m·s-1 Fahrstuhl 28,8 m 4 min 12 cm·s-1 Auto auf Autobahn 12 km 7,6 min 95 km·h-1 Kohle auf Transportband zu 2 A gleichförmige Bewegung Beschreibung zu 3 a) a = 1,2 m/s2 B beschleunigte Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit b) v = 360 km/h C Bremsbewegung (verzögerte Bewegung) D Bremsbewegung und anschließende gleichförmige Bewegung E beschleunigte Bewegung und anschließende gleichförmige Bewegung F ungleichmäßig beschleunigte Bewegung a) t = 6,7 s zu 4 Darstellung in einem s – t - Diagramm: s in km Abschnitt 2 50 40 Abschnitt 1 Abschnitt 3 30 20 10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 t in m in __________________________________________________________________________________ II. Klassenarbeit Version 2015 Philipp – Melanchthon - Gymnasium Bautzen Aufgabe 2: Physik Kl. 9 Berechne die Geschwindigkeiten der einzelnen Bewegungsabschnitte. 𝑣! = ∆𝑠 50𝑘𝑚 − 0𝑘𝑚 50000𝑚 𝑚 = = ≈ 23,8 ∆𝑡 35 𝑚𝑖𝑛 35 ∙ 60𝑠 𝑠 𝑣! = 0 𝑣! = 𝑚 𝑠 ∆𝑠 0𝑘𝑚 − 50𝑘𝑚 −50000𝑚 𝑚 = = ≈ −20,8 ∆𝑡 40𝑚𝑖𝑛 40 ∙ 60𝑠 𝑠 Darstellung in einem Geschwindigkeits - Zeit - Diagramm (v-t-Diagramm): Aufgabe 3: Trage nun die Werte in das Diagramm ein. Warum treten negative Geschwindigkeitswerte auf? v in Meter pro Sekunde 20 10 -­‐10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 t in m in -­‐20 Es treten negative Geschwindigkeitswerte auf, da der Motorradfahrer seine bereits zurückgelegte Strecke wieder zurück fährt. Er fährt sozusagen „rückwärts“. Deswegen sind die Geschwindigkeitswerte negativ. __________________________________________________________________________________ II. Klassenarbeit Version 2015
