Beschleunigung - WordPress.com

Aufgaben zur Beschleunigung
1.Aufgabe:
Ein Pkw beschleunigt aus dem Stand gleichmäßig mit der Beschleunigung von a = 1,5 m/s2.
1. Welche Entfernung hat er in 10 s zurückgelegt?
2. Welche Zeit benötigt er um 1,5 km zu fahren?
2.Aufgabe:
Drei unterschiedliche Körper bewegen sich geradlinig auf einer ebenen Fläche fort. Dabei
werden folgende Meßwerte registriert:
Körper 1
Körper 2
Körper 3
Zeit in s
Weg in m
Weg in m
Weg in m
0
0
0
0
1
0,13
0,85
0
2
0,5
1,7
2,7
3
1,13
2,55
2,7
4
2
3,4
2,7
5
3,132
4,25
2,7
1. Tragen Sie die Werte in ein Weg-Zeit-Diagramm ein.
2. Welche Bewegungen führen die beiden Körper aus?
3. Berechnen Sie die zu den Bewegungen entsprechenden physikalischen Größen.
3.Aufgabe:
Zwei Sportwagen beschleunigen gleichmäßig. Folgende Momentangeschwindigkeiten lassen
sich in Abhängigkeit von der Zeit ermitteln:
Sportwagen 1
Sportwagen 2
t in s
v in km/h
v in km/h
0
0
50
2
25
55
4
47
61
6
70
66
8
98
69
10
122
75
1. Zeichnen Sie ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm und tragen Sie die gemessenen Werte
für beide Wagen ein.
2. Bestimmen Sie aus der graphischen Darstellung die Beschleunigungen a der beiden
Sportwagen.
4.Aufgabe:
Bestimmen Sie mithilfe der Tabelle ausgewählter Beschleunigungen, welche
Geschwindigkeiten eine S-Bahn, ein durchschnittlicher PKW und eine Rakete nach 15 s
haben, wenn sie aus dem Stand gestartet sind. Geben Sie die Geschwindigkeiten sowohl in
m/s als auch in km/h an.
Formeln für die Beschleunigung:
Weg-Zeit-Gesetz:
Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz:
s = 0,5 a t2
v=at
Seite: 1
Aufgaben zur Beschleunigung
Tabelle ausgewählter Beschleunigungen
Beispiel: .....................................................................................a in m/s2
Güterzug .............................................................................................0,1
Personenzug .......................................................................................0,2
S-Bahn ................................................................................................0,5
U-Bahn ...............................................................................................0,8
PKW (60 kW).....................................................................................3,0
Motorrad (15 kW) .................................................................................5
Rennwagen .................................................................................... bis 10
Freier Fall .........................................................................................9,81
Rakete ..................................................................................................50
Geschoß .......................................................................................500000
5.Aufgabe:
Ein Motorradfahrer beschleunigt seine Maschine in 3,5 s von 0 auf 100 km/h.
1. Wie groß ist seine Beschleunigung a?
2. Welchen Weg hat er inzwischen zurückgelegt?
3. Welche Geschwindigkeit hätte er nach 25 s?
6.Aufgabe:
Ein Pkw hat bei einer Beschleunigung von 3,6 m/s2 aus dem Stand 2 km zurückgelegt. Wie
groß ist dann seine Momentangeschwindigkeit?
7.Aufgabe:
Eine Lokomotive fährt aus dem Ruhezustand gleichmäßig beschleunigt mit einer
Beschleunigung von a = 0,6 m/s2 an.
1. Wie lange dauert es, bis sie die Geschwindigkeit von 80 km/h erreicht hat
2. Wie weit ist sie dann von ihrem Ausgangsort entfernt?
8.Aufgabe:
Ein Auto bremst aus voller Fahrt bis zum Stillstand ab. Es wird eine Verzögerung von
5,15 m/s2 angenommen.
1. Wie groß war seine Geschwindigkeit?
2. Wie lang war der Bremsweg?
Formeln für die Beschleunigung:
Weg-Zeit-Gesetz:
Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz:
s = 0,5 a t2
v=at
Seite: 2
Aufgaben zur Beschleunigung
9.Aufgabe:
Ein Kraftfahrzeug legt beim Anfahren in 16 s eine Strecke von 120 m zurück. Welche
Geschwindigkeit erreicht es in dieser Zeit?
10.Aufgabe:
Die höchste Beschleunigung, die ein Mensch während einer geraumen Zeit ertragen kann,
ohne gesundheitlichen Schaden zu nehmen, beträgt etwa a = 100 m/s2. Dies entspricht etwa
dem 10-fachen der Fallbeschleunigung auf der Erde ( 10 g ).
Die Mondfahrer kehrten mit ihrem Raumschiff zur Erde zurück und ihre
Rückkehrgeschwindigkeit betrug bei ihrer Ankunft ca. v0 = 11.000 m/s.
Unter der Voraussetzung, daß der Abbremsvorgang einer gleichmäßigen Verzögerung
entspricht sollen folgende Größen bestimmt werden:
1. Welche Länge hat der Bremsweg, um die Raumkapsel zum Stillstand zu bringen?
2. Welche Zeit nahm der Abbremsvorgang in Anspruch?
11.Aufgabe:
Von der US-Air-Force wurden 1954 in Neumexiko auf einer langen Schienenstrecke
Beschleunigungsversuche durchgeführt, um die Belastbarkeit des Menschen für
Raumfahrtprojekte zu untersuchen. Mithilfe von Raketentriebwerken wurde ein Schlitten
längs einer Teilstrecke von 840 m mit der Beschleunigung a = 70 m/s2 angetrieben. Danach
bewegte sich der Schlitten 300 m antriebslos weiter. Auf dem dritten Teil der durchfahrenen
Strecke von der Länge 210 m wurde der Schlitten mit Bremsschaufeln, die in ein
Wasserbecken eintauchten, abgebremst.
1. Skizzieren Sie die drei Bewegungsvorgänge in einem v-t-Diagramm.
2. Welche v1 hatte der Raketenschlitten nach dem Durchfahren der ersten Teilstrecke?
3. Wie lange wurde er längs dieser Teilstrecke beschleunigt?
4. Wie lange bewegte sich der Schlitten antriebslos?
5. Welche Zeit nahm der Bremsvorgang in Anspruch?
6. Mit welcher Beschleunigung wurde der Schlitten gebremst?
Formeln für die Beschleunigung:
Weg-Zeit-Gesetz:
Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz:
s = 0,5 a t2
v=at
Seite: 3
Aufgaben zur Beschleunigung
11.Aufgabe:
Bestimmen Sie aus dem unterstehenden Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm die
entsprechenden Beschleunigungen:
Beschleunigte Bewegungen
900
800
700
v
600
i
n
500
400
m
/
s 300
200
100
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
t in s
Formeln für die Beschleunigung:
Weg-Zeit-Gesetz:
Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz:
s = 0,5 a t2
v=at
Seite: 4