PHM01 Note 1, mustergültig bewertet

1. Als eine Verkehrsampel auf Grün umspringt, fährt gerade ein Moped mit einer gleich
bleibenden Geschwindigkeit von 40 km/h vorbei. Gleichzeitig startet ein Auto
gleichmäßig beschleunigt mit einem Geschwindigkeitszuwachs von 2 m/s je Sekunde.
Nach welcher Zeit und nach welcher Strecke hat das Auto den Mopedfahrer eingeholt?
Lösen Sie
a) rechnerisch
b) grafisch

2. Ein Fräser von 52 mm Durchmesser ist für eine Schnittgeschwindigkeit von 120 m/
min ausgelegt.
Berechnen Sie:
a) die zulässige Drehfrequenz
b) die Periodendauer
c) die daraus resultierende Winkelgeschwindigkeit
d) die Radialbeschleunigung

3. Ein Fährschiff mit einer Masse von 2000 t läuft mit einer Geschwindigkeit von
0,3 km/h auf den Puffer der Anlegestelle auf und wird entlang eines Weges von
15 cm zum Stillstand gebracht.
a) Berechnen Sie die Verzögerung der Fähre!
b) Welche gleich bleibende Kraft wirkt während des Bremsweges auf den Puffer
ein?

4. Eine Kraft F1 20 kN soll durch die 2 Komponenten F2 12 kN und F3 16 kN ersetzt werden.
Zeichnen Sie ein vollständiges Kräfteparallelogramm und messen Sie den Winkel
zwischen F1 und F2 sowie zwischen F1 und F3.

5. Ein Skiläufer erlangt auf einer 150 m langen ebenen Strecke mit einem Neigungswinkel von 22° eine Endgeschwindigkeit von 85 km/h.
Berechnen Sie die Reibungszahl (unter Vernachlässigung des Luftwiderstandes)!

6. Eine Schraubenfeder ist mit F1 8000 N und den Weg s 32 cm vorgespannt. Welche Arbeit ist notwendig,
a) um die Feder um weitere 20 cm zu spannen?
b) um die Feder mit einer Endkraft F2 20 000 N zu spannen?

7. a) Errechnen Sie die Anziehungskraft zwischen Erde und Sonne.
b) Wie groß ist die Bahngeschwindigkeit der Erde, wenn man die Anziehungskraft
mit der Fliehkraft gleichsetzt?