Übungsblatt 1

PHYSIK A2 IM WINTERSEMESTER 2013/14
PROF. DR. MANFRED BAYER
Übungsblatt 8
Abgabe bearbeiteter Übungszettel bis Freitag, 06. Dezember, 12 Uhr!
Aufgabe 1: Zwei Kugeln werden gleichzeitig auf einer Bahn an unterschiedlciehn Orten aus gleicher Höhe
losgelassen, siehe Skizze unten! Reibung sei vernachlässigbar.
a) Berechnen Sie die Geschwindigkeiten der Kugeln an den Punkten 1, 2 und 3 (h0 = 0 cm, h1 = 10 cm, h2 =
70 cm, m1 = 20 g, m2 = 25 g)!
b) Welche Kugel kommt als erste im Ziel an (keine Rechnung, eine gute Begründung reicht)?
Aufgabe 2: Noch einmal Rakete!
Ein Modellflugzeugbauer wagt sich erstmals an die Konstruktion einer Rakete. Die Gesamtmasse beim
Start betrage m0 = 12,5 kg (davon mB = 9,0 kg Brennstoff). Die Ausströmgeschwindigkeit der
Verbrennungsgase betrage 100 m/s. Der Brennsatz verbrenne gleichmäßig in der Zeit t = 9 s. Die Rakete
soll senkrecht starten.
a) Wie viele Sekunden nach dem Start hebt die Rakete ab?
b) Was könnte verbessert werden?
Aufgabe 3: Ein Auto mit einer Masse von 890kg fährt mit 80km/h gegen eine Mauer. Berechnen Sie die
auf die Mauer ausgeübte Kraft, wenn
a) eine Dauer des Aufpralls von 0.1s angenommen wird?
b) die Dauer des Aufpralls durch die Knautschzone auf 0,5 s verlängert wird?
Aufgabe 4: Ein Wagen der Masse m1 fährt mit der Geschwindigkeit v1 auf einen anderen Wagen der
Masse m2 auf, der mit v2 vorausfährt. Bestimmen Sie den Verlust an kinetischer Energie ΔE unter der
Voraussetzung, dass der Stoß vollständig unelastisch erfolgt! Zeigen sie, dass ΔE nur von der
Differenzgeschwindigkeit v1-v2 abhängt!
Aufgabe 5: Im freien Fall wirkt auf einen 70 kg schweren Fallschirmspringer (mit geschlossenem
Fallschirm) eine Reibungskraft FR, die proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit ist: Fr = a v2, a = 0,3
kg/m. Wie groß ist die Endgeschwindigkeit, die der Springer vor dem Öffnen des Fallschirms erreicht?