1 Beschleunigung und Arbeit
L Eine Masse m = 1200 kg soll in 8 s von 0 auf 100 km/h beschleunigt werden.
  1. Welche Kraft ist dafür notwendig?
  2. Welcher Weg wird dabei zurückgelegt?
  3. Wie groß ist die dabei geleistete Arbeit?
    Vergleiche diese Arbeit mit der kinetischen Energie der Masse bei v = 100 km/h.
2 Masse heben
L Eine Masse 400 kg wird mit einer Kraft von 5000 N im Schwerefeld der Erde senkrecht nach oben bewegt.
  1. Welche Kraft bleibt für die Beschleunigung der Masse ?
  2. Welche Geschwindigkeit wird nach 12 m erreicht?
  3. Wie lange dauert der Vorgang?
3 Masse zieht zweite Masse
M

Ein Masse m1 = 2.0 kg ist über ein Seil mit einer zweiten Masse m2 = 1.0 kg verbunden. Die Haftreibungszahl zwischen Masse m1 und dem Boden ist µo = 0.4, die Gleitreibungszahl ist µ = 0.3

  1. Kann die Masse m1 durch die Masse m2 in Bewegung versetzt werden (rechnerische Begründung)?
  2. Welche Kraft verbleibt für die Beschleunigung?
  3. Welche Geschwindigkeit erreicht die beiden Massen nach einer zurückgelegten Strecke
    von s = 3 m?
  4. Löse die Aufgabe auch über das Gesetz der Energieerhaltung.
4 Fallschirm
M

Für die Bremskraft, die durch einen Fallschirm erzielt wird, gilt angenähert die Formel

FBrems = 0,5 cw A ρ v2

cw = 1.4 (cw-Wert oder Widerstandsbeiwert), A  = 20 m2, ρ = 1.29 kg/m3 (Dichte der Luft)

  1. Der Absprung erfolgt zum Zeitpunkt t = 0, nach 5 s öffnet sich der Fallschirm, während dieser Zeit soll der Luftwiderstand vernachlässigt werden.
    Welche Geschwindigkeit wird nach diesen 5 s erreicht ?
  2. Wie groß ist die Bremskraft des Fallschirms unmittelbar nach dem Öffnen des Schirms?
  3. Mit welcher konstanten Endgeschwindigkeit bewegt sich ein solcher Fallschirm mit Last (Gesamtmasse = 100 kg) nach unten?
5 Jauchewagen
M

Ein Traktor mit einer Masse von 3500 kg zieht einen Jauchewagen mit einer Masse von m = 6000 kg über den Acker. Nach 500 m ist der Jauche-Tank leer und die Masse des Anhängers hat sich auf 3000 kg reduziert.

Wie groß ist die geleistete Arbeit W, wenn die Reibungszahl 0.2 ist.

Wieviel Diesel muss der Motor (Wirkungsgrad 35 %) für diese Arbeit verbrennen?

Zahlenwerte für individuelles Übungsblatt erzeugen: Originalwerte
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