SGD Einsendeaufgabe MECH03-XX1-K06

1. Aufgabe:
Gegeben ist folgendes Zeit-Geschwindigkeitsdiagramm einer Bewegung.

a) Entnehmen Sie dem Graphen den Zeitpunkt, ab dem das Gefährt rückwärts fährt. Schätzen Sie die Zeit auf 0,1 s genau.
b) Berechnen Sie die Beschleunigungen des Gefährts in den Zeitintervallen [0 s; 2 s] und [4 s ; 7 s].
c) Welche Wegstrecke legt das Gefährt im Zeitintervall [0 s ; 4 s] zurück?
d) Begründen Sie kurz, in welchen Zeitintervallen die Bewegung gleichförmig ist.
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2. Aufgabe:
Jemand lässt einen Stein in einen Brunnen fallen. Der Stein wird in einer Höhe von 25,5 m über dem Wasserspiegel des Brunnens losgelassen. Wie viele Sekunden dauert es vom Loslassen des Steins an gerechnet, bis man den Aufprall des Steins auf der Wasseroberfläche in 25,5 m Höhe über der Wasseroberfläche hört?
Geben Sie die Teilergebnisse und das Endergebnis auf 3 Nachkommastellen gerundet an.
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3. Aufgabe:
a) Ein Astronaut lässt auf dem Mond einen Körper aus 2,70 m Höhe fallen.
Wie lange dauert es, bis der Körper auf dem Mondboden aufschlägt?
b) Aus der wie viel-fachen Höhe müsste der Körper auf der Erde fallen gelassen werden, damit er dieselbe Fallzeit hat, wie der Körper auf dem Mond aus Teilaufgabe a)?
Von der Luftreibung auf der Erde soll abgesehen werden.
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4. Aufgabe:
Folgende Tabelle gibt die Bewegung eines Gespanns auf einer Luftkissenfahrbahn wieder.
Zur Zeit t = 0 s befindet sich der Gleiter am Ort s = 0 m und hat die Geschwindigkeit v = 0 .
Zeit t in s 0,40 0,60 0,80 1,00
Geschwindigkeit v in 0,08 0,12 0,16 0,20
a) Erläutern Sie begründet, welcher Bewegungstyp vorliegt.
Welche Beschleunigung hat das Gespann?
b) Wie schnell ist das Gespann zur Zeit t = 0,5 s?
c) Welche Wegstrecke in cm legt das Gespann zwischen t1 = 0,5 s und t2 = 0,9 s zurück?
d) Das Wägestück, das das Gespann beschleunigt, hat die Masse m = 4 g.
Wie groß ist die Masse des Gleiters?
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5. Aufgabe:
Bei Testversuchen ergibt sich folgende Tabelle für den Reaktionsweg und den Anhalteweg für einen PKW unter festgelegten Straßen- und Witterungsverhältnissen in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Geschwindigkeit v in Reaktionsweg in m Anhalteweg in m
20 6,1 10,0
40 12,2 27,7
60 18,3 53,1
80 24,4 86,2
100 30,6 127,0
120 36,7 175,6
140 42,8 231,8
a) Berechnen Sie aus den Werten für die Geschwindigkeiten von 60 und 120 die mittlere Reaktionszeit des Testfahrers. Runden Sie das Ergebnis auf eine Stelle nach dem Komma.
b) Berechnen Sie mit Hilfe des Bremsweges die mittlere Bremsbeschleunigung des Fahrzeugs für die Geschwindigkeiten von 60 und 120 .
Runden Sie das Ergebnis auf eine Stelle nach dem Komma. Bitte nicht die Faustformeln benutzen!
Um welchen Bodenbelag bei welchen Witterungsverhältnissen könnte es sich handeln?