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Bildung aus Sachsen
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Aufgabe 122 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
rohr Mit welcher Geschwindigkeit muss das Erdöl in einer Rohrleitung von 100 cm2 Querschnitt fließen, damit im Laufe einer Stunde 18 m3 davon hindurchfließen?

Formel
Ein Stern

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Aufgabe 123 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ich fahre mit 130 km/h auf der rechten Spur der Autobahn und nähere mich einem mit 100 km/h fahrenden Bus von 10 m Länge. Als ich 100 m hinter dem Bus bin und zum Überholen ansetzen will, fahre ich an der Anzeigetafel 1000 m vor meiner Abfahrt vorbei.
Wie weit vor der Abfahrt schließt man den Überholvorgang ab, wenn man ordnungsgemäß im 2-s-Abstand vor dem Bus wieder auf die rechte Fahrbahn wechselt?
(2-s-Abstand: Sicherheitsabstand zwischen zwei Fahrzeugen; ist der Abstand, den ein Fahrzeug in 2 s zurücklegt, mein Auto ist 4 m lang)
 

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 124 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Zur Zeit t=0 fährt 60m vor einem PKW (VPkw= 54km/h) eine Straßenbahn mit einer Geschwindigkeit von 36km/h. Beide behalten ihre Geschwindigkeit bei.
a) Wie viel Meter muss der PKW fahren, bevor er die Straßenbahn erreicht?
b) Welche Strecke legt die Straßenbahn in dieser Zeit zurück?
c) Wann erreicht der PKW die Straßenbahn?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 125 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Motorradfahrer fährt in der Ebene 1 km mit 60 km/h. Nun kommt ein sehr steiler, kurvenreicher Berg mit einer 1 km langen Steigung, die er nur mit 30 km/h bewältigen kann. Wie schnell müsste er nach dem Gipfel den Berg herunterfahren (1 km langes Gefälle), um eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 60 km/h halten zu können?
(Die Geschwindigkeitswechsel seien als plötzlich angenommen.)
a) 75 km/h
b) 90 km/h
c) 120 km/h
d) unendlich schnell

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 126 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Auto mit 60 kmh-1 wird von einem zweiten mit 70 kmh-1 überholt. Wie lange dauert der Überholvorgang und welche Fahrstrecke muss der Überholer dabei zurücklegen?
Der gegenseitige Abstand vor und nach dem Überholen betrug 20 m und beide Wagen sind je 4 m lang.

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 127 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Im Märchen Rapunzel wird das Mädchen von der Zauberin in einem Turm eingesperrt, der ohne Tür war und nur oben ein kleines Fenster hatte. "Wenn die Zauberin hinein wollte, so stellt sie sich unten hin und rief: "Rapunzel, Rapunzel, laß mir dein Haar herunter". Rapunzel hatte lange prächtige Haare, fein wie gesponnenes Gold. Wenn sie nun die Stimme der Zauberin vernahm, so band sie ihre Zöpfe los, wickelte sie oben um einen Fensterhaken und dann fielen die Haare zwanzig Ellen tief hinunter, und die Zauberin stieg daran herauf."
Wie alt war Rapunzel, wenn sie nie beim Haarschneiden war und die Haare etwa 1 cm im Monat wachsen? Eine Elle sind etwa 70 cm.

Formel
Ein Stern

Aufgabe 128 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
SchneckenRennschnecken laufen um die Wette. Da die eine ein berühmter Sprinter ist, erhält die andere 1 m Vorsprung. Sie starten beide zur selben Zeit. Nach 15 Minuten hat der Sprinter die andere Schnecke eingeholt. Der Sprinter kroch dabei mit der mittleren Geschwindigkeit 60 cm/min. Wie groß war die Geschwindigkeit der anderen Schnecke?

Formel
Ein Stern

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Aufgabe 129 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Radfahrer startet um 7.00 Uhr von einem Ort und fährt mit der mittleren Geschwindigkeit 20 km/h auf dem Radweg entlang der Bundesstraße. Um 9.00 Uhr fährt ein Auto von demselben Ort in dieselbe Richtung ab. Es besitzt die mittlere Geschwindigkeit 80 km/h. Wann und nach welcher Strecke hat das Auto den Radfahrer eingeholt?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 130 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Wie lange braucht ein Radfahrer, der mit einer mittleren Geschwindigkeit von 18 km/h unterwegs ist, um von Eilenburg nach Wittenberg (Entfernung 65 km) zu radeln? Drücken Sie die benötigte Zeit einmal in Stunden und einmal in Minuten aus.

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 131 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Radfahrer fährt 40 Minuten mit der mittleren Geschwindigkeit von 18 km/h. Dann pausiert er 5 Minuten. Nun fährt er weitere 20 Minuten mit 15 km/h. Welche Strecke hat er insgesamt zurückgelegt und wie groß war seine Durchschnittsgeschwindigkeit?

Formel
Zwei Sterne

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Aufgabe 135 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Eine junge Familie (Vater, Mutter, Baby im Wagen) machen einen langen Spaziergang. Auf dem Rückweg bekommt das Baby 1500 m vor dem Haus der Familie Hunger und ist nur durch ein Fläschchen zu beruhigen. Der Vater sprintet mit einer konstanten Geschwindigkeit von 11,0 km/h los, schnappt sich zu Hause ohne Pause das bereit stehende Fläschchen und rennt mit der gleichen Geschwindigkeit zurück. Die Mutter ist während dessen mit konstant 5,0 km/h weiter gelaufen. Wie lange muss das Baby nach dem Losrennen des Vaters schreien, bis es was zu trinken bekommt?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 698 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Max und Mäxchen machen ein Wettrennen über 100 m. Max gewinnt das Rennen mit satten 5 m Vorsprung. Um Mäxchen bei Laune zu halten, starten sie einen Revanchelauf, bei dem aber Max 5 m vor der Startlinie losläuft, also 105 m bewältigen muß. Mäxchen startet wie beim ersten Lauf von der Startlinie.
Wie geht dieses Rennen aus, wenn beide mit konstanter, gleicher Geschwindigkeit wie im ersten Rennen laufen?
a) Max gewinnt
b) beide kommen gleichzeitig an
c) Mäxchen gewinnt

Formel
Ein Stern

Aufgabe 729 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Das Wachstum von Fingernägeln liegt etwa bei 0,08 mm pro Tag.
Gib die Geschwindigkeit in m/s und km/h an.
Wie lang könnten die Fingernägel werden, wenn man sie ein Jahr lang nicht schneiden würde?

Formel
Ein Stern

Aufgabe 730 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
In einem Steinbruch soll ein Felsen mit einer Ladung Dynamit gesprengt werden. Das Dynamit soll durch eine Zündschnur gezündet werden, die mit einer Geschwindigkeit von abbrennt. Der Sprengmeister, der die Schnur anzündet, entfernt sich mit einer Geschwindigkeit von .
Wie lang muss die Zündschnur mindestens sein, damit er in 120 m Entfernung von der Sprengung in Deckung gehen kann?

Formel
Ein Stern

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Aufgabe 731 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Axel, ein begeisterte Wanderer und Pilzsammler, verlässt sein Quartier um 8.00 Uhr früh mit einer Geschwindigkeit von . Sein Kumpel, der nicht mit auf Tour gehen wollte, bemerkt um 8.30 Uhr, dass Axel sein Pilzbuch vergessen hat und bringt es ihm hinterher. Er läuft mit einer Geschwindigkeit von formel. Um welche Uhrzeit und wie weit vom Quartier entfernt holt er Axel ein?

Formel
Ein Stern

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 732 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
auto Ein 15 m langer LKW fährt mit einer Geschwindigkeit von 70 km/h so vor sich hin. Ein PKW mit 4 m Länge überholt ihm mit der konstanten Geschwindigkeit von 100 km/h, indem er 50 m hinter dem LKW ausschert und sich 50 m vor dem LKW wieder einordnet.
Dem überholenden PKW kommt ein Auto mit 105 km/h entgegen.
Bei welchem Abstand der beiden PKW darf der Überholende noch zum Überholen ansetzen, ohne sein Leben und das Leben des anderen PKW-Fahrers zu gefährden?
(Die Abstände sind immer die freien Strecken zwischen den Autos)

Formel
Ein Stern

Aufgabe 733 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Läufer macht einen Trainingslauf von insgesamt 12 Minuten Dauer. Er beginnt den Lauf mit einer Geschwindigkeit von 3,5 m/s. Nach jeweils 3 Minuten steigert er seine Geschwindigkeit um 1/7 der Anfangsgeschwindigkeit.
Am Ende des ersten Intervalls wird der Läufer von einer Radfahrerin überholt, die konstant mit 4,2 m/s radelt.
Welche Entfernung hat der Läufer vom Start, wenn er die Radfahrerin einholt?

Formel
Drei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 734 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Haare des Menschen wachsen etwa 0,34 mm am Tag.
Mara geht immer dann zum Friseur, wenn ihre Haare um 3 cm gewachsen sind. Wie oft im Jahr muss sie zum Friseur gehen?

Formel
Ein Stern

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 735 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Eine Wespe schafft als Höchstgeschwindigkeit 6,5 km/h.
Gib die Geschwindigkeit in m/s an. Wie weit fliegt das Tier mit dieser Geschwindigkeit in einer halben Minute?

Formel
Ein Stern

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 736 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
see Hein, Jan und Fiete liegen am Strand und sehen in 160 m Entfernung eine Boje im Wasser schaukeln. (AB) Sie fragen sich: „Auf welchem Weg gelangt man wohl am schnellsten zu Boje, wenn man im Wasser mit einem Meter pro Sekunde schwimmen kann, auf dem Land aber dreimal so schnell ist." Um am Strand auf die Höhe der Boje zu gelangen, müßten sie 100 m gerade am Ufer entlang laufen. (AC)
Wie weit müssen sie am Ufer laufen (AD), um dann direkt auf die Boje zuzuschwimmen und dabei die kürzeste Zeit benötigen?
 

Formel
Drei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 737 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Autofahrer möchte zu einem 10 km entfernten Ort gelangen und berechnet, dass er mit 80 km/h in 450 s=7,5 min in da ist. Leider fährt genau 3 min lang ein großer LKW vor ihm, so dass er nur mit 60 km/h vorwärts kommt.
Mit welcher Geschwindigkeit muss er den Rest der Strecke fahren, damit er die berechnete Zeit einhält?

Formel
Zwei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 738 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Schüler fährt mit dem Fahrrad von zu Hause in die Schule mit 10 km/h. Dort stellt er fest, dass es seine Hausaufgaben vergessen hat und fährt mit 20km/h sofort wieder zurück. Wie groß ist für die gesamte Fahrt die mittlere Geschwindigkeit?

Formel
Zwei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 791 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Auf einer Straßenbahnstrecke fahren Bahnen mit der Geschwindigkeit 50 km/h im Zeitanstand von 10 Minuten. Ein Fußgänger läuft mit 5 km/h in Fahrtrichtung der Bahnen.
In welchem Zeitabstand wird er von den Bahnen überholt?
(Alle Geschwindigkeiten sind gleichförmig)
 

Formel
Ein Stern

Aufgabe 807 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Dampfschiff der Dresdener Weißen Flotte legt die Strecke von Dresden nach Bad Schandau in der Sächsischen Schweiz bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 15 km/h in etwa drei Stunden zurück.
a) Ein Motorschiff, das mit 25 km/h fährt, startet gleichzeitig mit einem Dampfer in Dresden. Wie viel Minuten Vorsprung hat es in Bad Schandau?
Zeichne zunächst die Zeit-Weg-Kennlinien für beide Schiffe in ein gemeinsames Koordinatensystem; ermittle dann die Lösung anhand dieser Zeichnung.

b) An einem anderen Tag kann das Motorboot erst später abfahren, weil der Kapitän noch auf eine Reisegruppe warten muss, die auf der Autobahn im Stau stand. Die Abfahrt verzögert sich dadurch um 45 Minuten.
Besorgt fragen einige Fahrgäste, die schon an Bord waren, ob man den Dampfer noch vor Bad Schandau einholen könne und wenn ja, nach welcher Fahrstrecke dies geschehen könnte?
(Quelle der Aufgabe: Sächsische Physikolympiade 2000)

Formel
Ein Stern

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 841 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Autobahn Ein Autofahrer fährt auf 9.00 Uhr auf die Autobahn und um 10.45 Uhr nach einer Strecke von 220 km wieder runter. Auf dem ersten Teil der Strecke gilt eine Geschwindigkeitsbegrenzung von 120 km/h, die der Fahrer auch genau einhält. Den Rest fährt er mit konstanten 160 km/h. Zwischendurch legt er eine 15 minütige Pause ein.
Wie lang war der Teil mit der Geschwindigkeitsbegrenzung?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 845 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Zwei Sportler trainieren für einen Langstreckenlauf. Der erste Sportler startet um 10.00 Uhr und läuft mit konstanten 8 km/h, der zweite Sportler startet 20 Minuten später auf der gleichen Strecke, läuft aber dafür mit konstant  10 km/h. Nachdem der schnelle  den langsamen Läufer eingeholt hat, laufen sie zusammen für 5 Minuten mit 9 km/h. Danach kehren sie um und laufen mit gleichbleibender Geschwindigkeit zum Sportplatz zurück, wo sie 13.00 Uhr ankommen. Mit welcher Geschwindigkeit sind sie zurückgelaufen?

Formel
Drei Sterne

Aufgabe 862 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Zwei ehemalige Schulfreunde, die nun 80 km voneinander entfernt wohnen, wollen sich treffen. Sie brechen beide um 8.00 Uhr von ihren Wohnorten auf. Fritz fährt mit seinem Mofa zunächst eine Stunde lang mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 25 km/h. Nach einer Panne, die eine halbe Stunde lang aufhält, setzt er seine Fahrt fort. Kann aber jetzt nur noch durchschnittlich 20 km/h fahren. Karl erreicht mit seinem Fahrrad eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 15 km/h. Um 9.30 Uhr legt er eine Pause von 45 Minuten ein und fährt anschließend mit dem ursprünglichen Tempo weiter.
a) Um wie viel Uhr treffen sie sich?
b) Wie viele Kilometer hat Karl bis zum Treffpunkt zurückgelegt?
 

Formel
Drei Sterne

Aufgabe 878 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Luchs lauert einem Hasen auf und lässt das ahnungslose und schmackhafte Tier bis auf 30,0 m herankommen. Dann sprintet er mit 68 km/h auf sein Opfer los, das sofort davon rennt.
Nach 5,0 s verlassen den Luchs die Kräfte und er gibt das Rennen auf.
Wie schnell musste der Hase mindestens sein, damit er sich von der Speisekarte des Luchses retten konnte?
 

Formel
Ein Stern

Aufgabe 900 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Auto fährt auf der Autobahn 10,0 min mit einer konstanten Geschwindigkeit von 130 km/h. In den folgenden 7,5 min fährt es mit einer anderen konstanten Geschwindigkeit und kommt dabei genau so weit wie im ersten Teil der Bewegung.
Wie groß ist die Durchschnittsgeschwindigkeit für die gesamte Strecke?

Formel
Ein Stern

Aufgabe 905 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Anne und Zacharias sind beide begeisterte Wanderer, allerdings läuft Anne schneller als Zacharias. Sie schafft in der Stunde 6 Kilometer, er nur 5 Kilometer.
Sie wohnen in zwei verschiedenen Dörfern, die 12 Kilometer entfernt sind. Genau in der Mitte gibt es ein nettes Lokal, in dem sich die beiden am Sonntagmittag treffen wollen.
Anne läuft um 11.00 Uhr los.
Da Zacharias am Tag vorher spät ins Bett gekommen ist, will er gemütlich mit 10 Kilometer pro Stunde mit dem Fahrrad fahren. Damit aber Anne nichts merkt, stellt er das Rad einen Kilometer vor dem Lokal ab und läuft den Rest mit den gewohnten 5 Kilometer pro Stunde. Zum ordentlichen Anschließen des Rades braucht er 1 Minute.
Wann muss Zacharias starten, um gleichzeitig mit Anne im Lokal zu sein?

Formel
Ein Stern

Aufgabe 931 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
wasserrad Ein Wasserrad von 5 m Durchmesser steht an einem 2m breiten und 0,7 m tiefem Bach. Das Rad dreht sich in der Minute 5 mal und ist am Rand genau so schnell, wie der Bach fließt. Wie viel  Liter Wasser fließen je Sekunde unter dem Wasserrad hindurch?

Formel
Ein Stern

Aufgabe 936 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Zwei Autos fahren mit verschiedenen Geschwindigkeiten v1= 160 km/h bzw. v2= 125 km/h dieselbe Strecke von 200 km Länge. Beide Wagen starten gleichzeitig in derselben Richtung. Der Fahrer des schnelleren Wagens macht nach 45min Fahrzeit 15min Pause.
In welcher Entfernung vom Startpunkt aus überholt das schnelle Auto den langsamen Wagen nach der Pause?

Formel
Drei Sterne

Aufgabe 940 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Max Schleicher und Susi Sprint trainieren für einen Wettkampf im Ausdauerlauf.
14:00 Uhr startet Susi auf dem Sportplatz und läuft auf der abgesprochenen Strecke mit einer Geschwindigkeit von 6 km/h. Max startet erst 20 Minuten später und läuft die gleiche Strecke wie Susi,  aber mit einer Geschwindigkeit von 8 km/h.
Nachdem Max seine Partnerin Susi unterwegs eingeholt hat, laufen sie 20 Minuten mit Susis Geschwindigkeit gemeinsam weiter. Dann entschließen sie sich umzukehren.
Sie erreichen den Sportplatz genau 17:00 Uhr.
a) Wann treffen sich Max und Susi?
b) Wie groß ist die maximale Entfernung vom Sportplatz?
c) Mit welcher Geschwindigkeit laufen sie zum Sportplatz zurück?
(Quelle der Aufgabe: Sächsische Physikolympiade 2009, Klasse 6)

Formel
Ein Stern

Aufgabe 950 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
bahn

Die beiden Orte Apfelwalde und Erdbeerburg sind 40,0 km entfernt; dazwischen liegt 13,0 km hinter Apfelwalde der Ort Birnenroda.
Von Birnenroda startet ein Zug und fährt ohne Halt und mit gleichbleibender Geschwindigkeit nach Erdbeerburg, dass er nach 30,0 min erreicht.
In Erdbeerberg startet zur gleichen Zeit ein Zug, der mit konstanter Geschwindigkeit und ohne Halt über Birnenroda nach Apfelwalde fährt. Beide Züge erreichen zur gleichen Zeit ihren Zielbahnhof.
Wie viel Minuten nach dem Start treffen sich beide Züge? (Die Beschleunigungs- und Bremsphasen sollen vernachlässigt werden)

Formel
Ein Stern

Aufgabe 961 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Lauf Anna, Berta und Carla starten gleichzeitig einen 100-Meter-Lauf. Alle drei laufen den gesamten Lauf mit konstanter Geschwindigkeit.
Als Anna ins Ziel gelangt, hat Berta noch genau 10,0 m zu laufen. Als dann Berta als zweite Läuferin das Ziel erreicht, bleiben für Carla noch 10,0 m.
Wi weit war Carla, die Letzte, vom Ziel entfernt, als Anna, die Gewinnerin, das Ziel durchlief?
 

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 977 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
simson Anton und Bastian sind mit 15 Jahren endlich stolze Besitzer eines Mopedführerscheins. Anton besitzt ein  neues Moped, dass im Durchschnitt 45 km/h schafft, Bastian ein restauriertes S51 (Simson), mit dem er durchschnittlich 60 km/h fährt.
Anton und Bastian fahren nach der Schule gemeinsam los, sie wohnen nebeneinander im gleichen Ort. Bastian muss aber noch seine Freundin Celina nach Hause bringen, so dass er die doppelte Fahrstrecke wie Anton hat.
Bastian kommt durch den längeren Weg 10 min später als Anton zu Hause an. Wie weit ist es von der Schule bis zum Heimatort der beiden Jungen?
 
 

Formel
Ein Stern

Aufgabe 999 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
radfahrerAuf dem 500 m langen Rundkurs einer Radrennbahn starten die berühmten Fahrer Speiche und Nabe gleichzeitig von der Startlinie aus mit konstanten Geschwindigkeiten. In den ersten 20 Minuten fährt Speiche 36 Runden, Nabe nur 33 Runden. Wie viele Sekunden nach dem Start überrundet Speiche den anderen Fahrer zum zweiten Mal?
 

Formel
Ein Stern

Aufgabe 1008 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Hund
Der Hund nach dem Experiment.
Frank und Tom sind zum Angelurlaub und haben ihren Hund mit. Früh morgens startet Frank mit 5 km/h zum See. Tom und der Hund folgen ihm 5 min später, wobei Tom mit 8 km/h läuft. Der Hund freut sich auf das Abenteuer und rennt vor Begeisterung  mit 10 km/h immer zwischen den beiden Anglern solange hin und her, bis Tom Frank noch vor dem See einholt.
Wie viele Meter ist der Hund vom Start bis zum Einholen gelaufen?
(Die Beschleunigungsphasen beim Richtungswechsel des Hundes können vernachlässig werden.)

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 1020 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
Ein Auto startet in einer Ortschaft und fährt 5,0 min bis zu einer Autobahnauffahrt. Die Durchschnittsgeschwindigkeit für dieses erste Wegstück wird im Auto mit 50 km/h angezeigt.
Auf der Autobahn fährt der Fahrer mit einer konstanten Geschwindigkeit von 130 km/h. Wie weit muss er damit auf der Autobahn fahren, damit die Durchschnittsgeschwindigkeit auf 100 km/h ansteigt? (Die kurze Beschleunigungsstrecke kann vernachlässigt werden)

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 1055 (Mechanik, gleichförmige Bewegung)
diagramm
Das obere Diagramm zeigt das s(t)-Diagramm für die Bewegung eines Körpers.
a) Zeichnen Sie das v(t)-Diagramm für diese Bewegung.
b) Beschreiben Sie die Bewegung.

Formel
Zwei Sterne

Lösung nur mit Zugang