# User:Sayuri

Hi, my name is Loretta and I'm a student at Gisela-Gymnasium (Secondary School) in Munich, Germany. I'm taking part in a project we're doing in physics.

# Sandbox

x(t)= $x_0$ + v*t

$\Delta x$ = v* $\Delta t$

v= $\frac {x}{t}$

v= $\frac {x_1-x_0}{\Delta t}$

$x_1$(t)= $x_2$(t)

$x_1+v_1*t = x_2+v_2*t$

$x_1-x_2 = (v_2-v_1)*t$

$t = \frac {x_1-x_2}{v_2-v_1}$ = $\frac {173m-25m}{28km/h-11km/h}$

Lösung der 1. Stegreifaufgabe

b)

x1= vs*$\frac {\Delta t}{2}$

$\Delta t$ = t2-t1 = 30s

x1= 240$\frac {m}{s}$*15s= 51m

x2= 170 m

$\Delta t$= 4,30s-0,80s= 3,50s

v= $\frac {\Delta x}{\Delta t}$= $\frac {119m}{3,50s}$= 34$\frac {m}{s}$

Schön, dass Sie an der Lösung dieser Aufgabe gearbeitet haben!--White Eagle 12:11, 22 October 2007 (CEST)

c)

x(t)= x0+v*t

x0= x-v*t

= x1-v*t5 = 51m-34$\frac {m}{s}$*0,80s= 24m

Aufgabe 1.0 Alles ist in Bewegung, denn jeder Gegenstand und jede Sache besteht aus Atomen, die sich bewegen, wenn auch nur sehr minimal. Das Auge kann diese Bewegung zwar nicht wahrnehmen, dennoch ist sie vorhanden.

## Translation

1 movements with constant acceleration

         O 1.1 experiment 2.1: accelerating a cart on an inclined plane
O 1.2 Exercise 2.1: Analysis of the experiment 2.1
O 1.3 Exercise 2.2: Experiment 2.1 with a different inclination
O 1.4 Theory of the acceleration
O 1.5 Exercise 2.3: Checking the acceleration


Movements with constant acceleration Experiment 2.1: accelerating a cart on an inclined plane

We use the same experimental setup as in the experiment 1.1, except that this time the level at which the car is rolling down is even more inclined. We call this a inclined plane. Not only friction is balanced, but also the car is getting faster and faster. The result is an accelerated movement.

Control strip of a movement on the inclined plane, track (A)

Examine the control strip, which is described . by the needle. Whereby do you recognize that the velocity increases in the course of time? Exercise 2.1: Analysis of the experiment 2.1

Determine the current velocity of the cart at time t = 0.1 s, 0.2-, 0.3-… and compile the results in a diagram! Use two neighbouring needle stitches!

The paper has a checkered box width of 0.50 cm.

Note: The amount of time between two stitches is only 1 / 50 s = 0.02 s, not 1 / 100, as in experiment 1.1, as the electromagnet works with a frequency of 50 Hz.

Now make a proper tv-Diagram of the movement! Consider first the size of axles and their inscription!

Solution

## Aufgabe 3.9

Ein Jumbo-Jet (B747) hat die Gesamtmasse 330 t. Die maximale Schubkraft der vier Triebwerke ist insgesamt 9,0 • l05 N. Für den Start wird aus Sicherheitsgründen mit einer Schubkraft von 8,2 • 105 N gerechnet. Während der Startphase müssen Rollreibungs- und Luftwiderstandskräfte ausgeglichen werden, die im Mittel zusammen 2,7 • 105 N betragen. Der Jumbo hebt ab, wenn er die Geschwindigkeit 300km/h erreicht hat.

geg: m = 330t ; FSchub = 9,0•105N ; FR = 2,7 • 105N

a) Wie lange dauert der Start?

t = ?

F = m * a

F = FSchub - FR = 6,3 • 105N

a = $\frac {F}{m}$ = $\frac {6,3 * 10^5}{330000}$ = 1,7$\frac {m}{s^2}$

b) Welche Länge muss die Startbahn mindestens haben?

x = ?

v2 = 2 * a * x

x = $\frac {v^2}{2a}$ = 2,0 km

## Aufgabe 3.15: Trampolin

Eine Trampolinspringerin berührt 0.84 s , nachdem sie sie verlassen hat wieder die Trampolinfläche. Wie hoch ist sie gesprungen?

ts = 0.84 s

a = - g = - 9.81 $\frac {m}{s^2}$

x = ?

xs = $\frac {v0^2}{2*g}$

v0 = g * ts

v0 = 9.81 $\frac {m}{s^2}$ * $\frac {0.84 s}{2}$

= 4,12 $\frac {m}{s}$

xs = $\frac {v0^2}{2*g}$ = 870 m

## Aufgabe 4.3: Spann die Feder!

F = 50 N , s = 80 cm = 0.8 m

a) D = $\frac {F}{s}$

D = $\frac {50}{0.8}$ = 62,5 $\frac {N}{m}$

Wsp = $\frac {1}{2}$ * D * s2

Wsp = $\frac {1}{2}$ * 62,5 * (0.8)2 = 20 J

b) s = 130 cm = 1,30 m

Wsp = $\frac {1}{2}$ * D * s2

Wsp2 = $\frac {1}{2}$ * 62,5 * (1.3)2 = 52,8 J

Wsp.zu = Wsp2 - Wsp

Wsp.zu = 52,8 J - 20 J = 32,8 J

c) Welche Spannenergie steckt nun in der Feder?

Esp = Wsp

Esp = Wsp2 = 52,8 J

## Aufgabe 4.4: Erbsenpistole

D = 6,0 * 102 $\frac {N}{m}$ , s = -2,0 cm , m = 0,40 g

## Aufgabe 4.12: Flummy

Ein Gummiball der Masse 200 g fällt aus der Ruhe 0,35 s lang frei herab.

t = 0,35 s m = 0,2 kg

a) Welchen Impuls hat er, wenn er den Boden berührt?

v = a * t

v = g * t

v = 9,81 $\frac {N}{kg}$ * 0,35 s = 3,43 $\frac {m}{s}$

p = m * v

p = 0,2 kg * 3,43 $\frac {m}{s}$ = 0,69 Ns

b) Wie groß ist seine Impulsänderung, wenn er nach dem Aufprall mit einer Geschwindigkeit von 3,1 m/s zurückspringt?

v' = 3,1 $\frac{m}{s}$

p' = m * v'

p' = 0,2 kg * 3,1 $\frac{m}{s}$ = - 0,62 Ns

p = p - p'

p = 0,69 Ns + 0,62 Ns = 1,31 Ns

c) Welche mittlere Kraft wirkt auf den Ball, wenn die Berührung 4,3 10-2 s dauert?

p = F * $\Delta$t

F = $\frac{\Delta p}{\Delta t}$

F = $\frac {1,31 Ns} {0,043s}$ = 30 N

## Aufgabe 5.1

Peterchen fährt auf dem Kinderkarussell in 5 Minuten (= 300 s) 13 mal (n = 13) im Kreis herum.

a) Sein Papa ist Physiker und berechnet inzwischen Frequenz, Umlaufdauer und Winkelgeschwindigkeit der Bewegung. Welche Ergebnisse bekommt er? Peterchen will nochmal fahren, so kann er noch berechnen

Frequenz: = $\frac {n}{t}$ = $\frac {13}{300 s}$ = 0,04

Umlaufdauer: $\Delta t$ =

b) welchen Drehwinkel das Karussell in 10 s zurücklegt c) wie lange es dauert, bis ein Drehwinkel von 5 pi überstrichen wird und d) welchen Weg Peterchen in 2 Minuten zurücklegt, wenn der Radius des Karussells 5,0 m beträgt. Was erhält er?

## Aufgabe 4.17

c) Berechnen Sie die Geschwindigkeiten nach den Stoß für den Fall, dass Petra mit 5,0 m/s auf Ingo und Heinz zu fährt, die ihr mit 1,0 m/s entgegenkommen (Stoß B).

m1 = 160 kg , m2 = 90 kg

v1 = 1,0 $\frac {m}{s}$ , v2 = - 5,0 $\frac {m}{s}$

u1 = $\frac {m1}{m1 + m2}$ * v1 = 0,64 $\frac {m}{s}$

u2 = $\frac {m2}{m2 + m1}$ * v1 = - 3,2 $\frac {m}{s}$

d) Wie groß sind die Impulsänderungen, die Petra bei Stoß A bzw. B erfährt, wenn ihre Körpermasse 45 kg beträgt?

STOß A:

m = 45 kg , v = 1 $\frac {m}{s}$

p = v * m = 45 J

STOß B:

m = 45 kg , v = - 5,0 $\frac {m}{s}$

p = v * m = - 225 J

e) Welche Kraft erfährt sie jeweils, wenn die Stöße 0,20 s dauern?

$\Delta t$ = 0,20 s , $\Delta p$ =

STOß A:

F = $\frac{\Delta p}{\Delta t}$ =

## Aufgabe: WÄSCHEWASCHEN

Niels will seine Wäsche waschen. Aber er besitzt ein älteres Modell: ist die Masse der Wäsche zu groß, dreht sich die Schleuder im Schleudergang nicht mehr schnell genug, um die ganze Wäsche zu trocknen. Wie schwer darf die Masse der Wäsche insgesamt sein, um die möglichst größte Masse komplett zu trocken?

(Die Beziehung zwischen der Masse der Wäsche m und der Winkelgeschwindigkeit der Schleuder $\omega$ lässt sich mit der fallenden Geraden f(x) = - *x + beschreiben!)