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Bildung aus Sachsen
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Aufgabe 172 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
a) Ein Junge gibt einem Ball mit der Masse 0,5 kg in der Zeit von 0,2 s aus der Ruhe eine Geschwindigkeit von 8 ms-1. Welche Kraft übt er auf den Ball aus?
b) Mit welcher Geschwindigkeit fliegt der Ball weg, wenn er durch zähes Training seine Schussstärke verdoppelt hat?

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 173 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein Zug mit der Gesamtmasse 600 t erreicht beim Anfahren von der Haltestelle aus auf der Strecke von 2,45 km die Fahrgeschwindigkeit 120 kmh-1. Wie groß ist die Kraft, mit der die Lokomotive den Zug zieht?

Formel
Zwei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 174 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein Hammer der Masse 500 g schlägt waagerecht mit 4,0 ms-1 auf einen Nagel. Dieser gibt 2 cm nach. Wie groß ist die mittlere Kraft des Hammers? Wie groß ist sie, wenn der Nagel fester sitzt und nur um 0,5 mm nachgibt?
Zeigen Sie, dass die Kraft des Hammers automatisch mit der Härte des Widerstandes steigt. Formulieren Sie damit eine "Theorie des blauen Daumens".

Formel
Zwei Sterne

Aufgabe 176 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Stößt man einen Hammer mit dem Stiel nach unten auf die Tischplatte, so wird der Eisenkörper auf den Stiel gekeilt. Erklären Sie diesen Vorgang.

Ein Stern

Aufgabe 177 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein Dieb hat seine Beute in einem Sack aus schlechtem Material. Warum zerreißt der Sack, wenn er ihn rasch hochhebt, nicht aber, wenn er ihn langsam anhebt?

Ein Stern

Aufgabe 178 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
auto
Ein Auto von 1000 kg Masse soll auf einer Straße bei 7% Neigung mit konstanter Geschwindigkeit nach oben fahren. Die Reibung soll zur deutlichen Vereinfachung vernachlässigt werden.
a) Wie groß ist die Motorkraft?
b) Das Auto wird auf der abschüssigen Straße abgestellt. Welche Kraft müssen die Bremsen aufbringen, damit es nicht hinunter rollt?
c) Das Auto soll beim Anfahren mit einer Beschleunigung von 1,0 m/s² nach oben fahren. Welche Kraft ist dafür notwendig?
d) Der Berg hat eine Länge von 20 m. Welche Geschwindigkeit hat das Auto auf dem Gipfel, wenn es am Fuß stand und mit 1,0 m/s² Beschleunigung gleichmäßig beschleunigt nach oben bewegt wird?
 

Formel
Drei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 179 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Erklären Sie mit Hilfe eines Newtonschen Axioms, warum beim Anfahren einer Straßenbahn die Fahrgäste, die sich nicht festhalten oder keinen sicheren Stand haben, umfallen können.

Ein Stern

Aufgabe 180 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Nehmen Sie aus physikalischer Sicht zu folgender Geschichte von Theodor Storm Stellung: "...Da lag der kleine Häwelmann mit offenen Augen in seinem Rollenbett und hielt das eine Beinchen wie einen Mastbaum in die Höhe. Sein kleines Hemd hatte er ausgezogen und hing es wie ein Segel an seiner kleinen Zehe auf; dann nahm er ein Hemdzipfelchen in jede Hand und fing mit beiden Backen an zu blasen. Und allmählich, leise, leise, fing es an zu rollen, ...".

Ein Stern

Aufgabe 181 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ebene Ein Körper K1 der Masse m1 = 12,0 kg befindet sich auf einer schiefen Ebene mit dem Neigungswinkel Alpha = 35°. Die Gleitreibungszahl beträgt f = 0,85.
Der Körper K2 der Masse m2 ist mit einem Seil an K1 befestigt.
a) Wie groß muss m2 sein, damit K1 gleichförmig abwärts gleitet?

b) Wie groß ist die Zugkraft im Seil?

c) Welche Zugkraft im Seil ergeben sich für m2 = 3 kg?
 

Formel
Drei Sterne

Aufgabe 687 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein schwerer Stein ist an einem dünnen Faden aufgehängt. Ein leichter Ring ist mit einem Faden aus demselben Material am Stein befestigt. Was passiert, wenn man ruckartig an dem Ring zieht?

a) Es reißt immer der obere Faden.
b) Es reißt immer der unter Faden.
c) Es reißt zufällig der obere oder der unter Faden.

Ein Stern

Aufgabe 711 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein Auto mit einem schmächtigen Fahrer wird durch einen Motor mit konstanter Kraft aus dem Stand auf eine Geschwindigkeit v beschleunigt. Dabei legt es einen Weg s1 zurück.
Nun steigen in das Auto eine Menge dicker Menschen ein, so dass die zulässige Höchstmasse nicht überschritten wird.
Das Auto beschleunigt wieder mit dem gleichen Motor aus dem Stand auf die schon im ersten Versuch erreichte Geschwindigkeit v. Dabei legt es den Weg s2 zurück. Wie verhalten sich die Wege?
a) s1 < s2
b) s1 = s2
c) s1 > s2

Zwei Sterne

Aufgabe 755 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein Wagen ohne Antrieb fährt eine schiefe Ebene mit einem Neigungswinkel von 1,7° hinauf. Die Reibungszahl beträgt 0,02. Wie groß ist die Bremsbeschleunigung?

Formel
Zwei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 756 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein Milchauto hat auf einem Bauernhof Milch geholt und ist erst halb gefüllt. Ordne den Fahrabschnitten Anfahren, Fahren mit konstanter Geschwindigkeit und Abbremsen die Bilder zu, die den Zustand der Milch im Tank darstellen.
 

Ein Stern

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 820 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Eier Zwei Eier; eins gekocht, das andere roh; werden auf eine Tischplatte gelegt und in Drehung versetzt. Eins kommt schnell wieder zur Ruhe, das andere stellt sich auf das stumpfe Ende und dreht sich noch eine Weile. Welches ist das gekochte Ei?
a) Das Ei, das schnell zur Ruhe kommt.
b) Das Ei, das sich hinstellt.
c) Das lässt sich mit diesem Experiment nicht feststellen.
 

Ein Stern

Aufgabe 884 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein Airbus A380 hat eine maximale Startmasse von 560 t. Er wird von vier Triebwerken angetrieben, von denen jedes eine Schubkraft von 311 kN bringt. Der Airbus hebt bei einer Geschwindigkeit von 260 km/h ab. Die Hälfte der Schubkraft wird zur Überwindung von Reibungswiderständen genutzt.
Wie lang muss die Startbahn mindestens sein?
 

Formel
Zwei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 891 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
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Der Hebel mit dem Jo-Jo ist im Gleichgewicht.

(Bild
1
von 5)
An einem langen dünnen Rohr ist auf einer Seite ein Jo-Jo so befestigt, dass es noch nicht abrollen kann. Das Rohr hängt an einem Faden und stellt einem Hebel im Gleichgewicht dar.
Nun wird die zusätzliche Sicherung des Jo-Jo durchgeschnitten, so dass es nach unten abrollt.
Wie verhält sich während des Abrollens die Seite des Hebels, an der das Jo-Jo hängt?

 

a) Die Seite geht nach oben.
b) Die Seite bleibt in der gleichen Höhe.
c) Die Seite geht nach unten.

Zwei Sterne

Aufgabe 917 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Ein Skilangläufer gleitet einen Hang geringer Neigung mit konstanter Geschwindigkeit hinab.
Nennen Sie das Trägheitsgesetz und wenden Sie dieses auf den Sachverhalt an.

Zwei Sterne

Aufgabe 918 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Wie ist es zu erklären, dass ein laufender Mensch, der stolpert, stets in Richtung seiner Bewegung fällt, während ein auf dem Eis ausrutschender Mensch immer nach hinten fällt?

Zwei Sterne

Aufgabe 967 (Mechanik, Newtonsche Axiome)
Versuch Zwei Massen von m1 = 8 kg und m2 = 12 kg hängen an den Enden eines Seils, das über eine feste Rolle mit vernachlässigbarer Masse geführt ist.
a) Wie groß ist die Beschleunigung des als reibungsfrei angenommenen Systems?
b) Wie groß ist die Seilspannung (das ist die im Seil herrschende Kraft)?
 
 

Formel
Zwei Sterne