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Pittys Physikseite

Bildung aus Sachsen
Aufgabe 132 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Auto beschleunigt gleichmäßig in 12 s von 0 auf 100 kmh-1. Welchen Weg hat es in dieser Zeit zurückgelegt?

Ein Stern

Aufgabe 133 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Eine Rakete soll in 2,5 min die Geschwindigkeit 5 kms-1 erreichen. Wie groß ist die Beschleunigung und welchen Weg legt die Rakete in dieser Zeit zurück?
Die Beschleunigung verringert sich nach dieser Zeit auf 75%. Welche Zeit wird nun benötigt, um die erste kosmische Geschwindigkeit von 7,9 kms-1 zu erreichen? (Beide Bewegungen sollen als gleichmäßig beschleunigte Bewegungen betrachtet werden.)

Zwei Sterne

Aufgabe 134 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Die Beschleunigung des ICE-Höchstgeschwindigkeitszuges der Deutschen Bahn AG kann bis zu 1,2 ms-2 erreichen.
a) Nach welcher Zeit würde danach der Zug seine Höchstgeschwindigkeit von 350 kmh-1 erreichen?
b) Welche Strecke hat er dann zurückgelegt?
c) Der Zug komme danach auf der Strecke von 3500 m aus der Höchstgeschwindigkeit zum Stillstand. Berechnen Sie die Bremsbeschleunigung und die Bremszeit.

Zwei Sterne

Aufgabe 136 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein PKW fährt mit einer Geschwindigkeit von 80 kmh-1.
Der Fahrer bemerkt in 65 m Entfernung ein Hindernis und bremst nach einer Reaktionszeit von 0,8s mit einer konstanten Bremsbeschleunigung von - 6,0 ms-2.
Kommt das Fahrzeug rechtzeitig zum Stillstand?
Zeichnen Sie das Geschwindigkeit-Zeit und das Weg-Zeit-Diagramm. Berechnen Sie für das Weg-Zeit-Diagramm drei weitere Wertepaare.

Drei Sterne

Aufgabe 137 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Auto steigert seine Geschwindigkeit gleichmäßig von v1 = 120 kmh-1 auf v2 = 150 kmh-1. Wie groß ist die Beschleunigung und der zurückgelegte Weg, wenn die Geschwindigkeitserhöhung in der Zeit von 10 Sekunden erfolgt?

Zwei Sterne

Aufgabe 138 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Die Schweiz schreibt vor, daß auf ihren Gebirgsstraßen der Bremsweg bei einer Talfahrt unter 6 m liegen muß. Mit welcher Geschwindigkeit darf man also höchstens zu Tal fahren, wenn das Gefälle 18° und die Gleitreibungszahl auf 0,4 gesunken ist (Rollsplitt!) ?

Drei Sterne

Aufgabe 139 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
In einem Stau stehen zwei Autos in einem Kopfabstand von 6,0 m. (Beim Kopfabstand ist die Fahrzeuglänge einbezogen). Beim Auflösen des Staus fährt das erste Auto mit einer Beschleunigung von 2,0 m/s2 an, das zweite folge 2,0 s später mit der gleichen Beschleunigung.
a) Welchen Kopfabstand haben beide Autos nach 10s?
b) Welche Beschleunigung müßte der zweite haben, damit er zu diesem Zeitpunkt bereits neben ersten Auto fährt? (Länge beider PKW sei 4,5 m)

Zwei Sterne

Aufgabe 140 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Radfahrer fährt 40 s mit der gleichbleibenden Geschwindigkeit von 18 km/h . Dann beschleunigt er in 20 s auf 28,8 km/h . Diese behält er 1 Minute bei und bremst dann innerhalb 40 s zum Stillstand ab.
a) Welche Strecke legt er beim Beschleunigen zurück?
b) Wie groß ist die Bremsbeschleunigung?
c) Wie groß ist die gesamt zurückgelegte Strecke?

Drei Sterne

Aufgabe 141 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Körper bewegt sich 5 s mit der Geschwindigkeit 8 m/s. Dann verringert er seine Geschwindigkeit innerhalb 3 s auf 5 m/s. Diese behält er 12 s bei. Nun bremst er innerhalb 4 s bis zum Stillstand ab. Wie groß ist die zurückgelegte Strecke insgesamt?
 

Zwei Sterne

Aufgabe 659 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Pkw erhöht seine Geschwindigkeit in 3 s von 50 auf 80 km/h.
a) berechnen sie die Beschleunigung a
b) berechnen sie den Weg s
c) zeichnen sie das zugehörige t-v-Diagramm
d) zeichnen sie das zugehörige t-s-Diagramm

Zwei Sterne

Aufgabe 713 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
motorradAuf einer geraden, horizontalen Straße fährt ein Motorrad A mit der konstanten Geschwindigkeit vA=90kmh-1.
A passiert zur Zeit t = 0 eine Marke M. Zum selben Zeitpunkt startet im Punkt P ein Motorrad B (Masse einschließlich Fahrer m = 300 kg) in gleicher Fahrtrichtung mit konstanter Beschleunigung. Nach Erreichen der Maximalgeschwindigkeit von 130 kmh-1 fährt er gleichförmig weiter. P ist 50 m in Fahrtrichtung von M entfernt.
a) Wie groß ist die Beschleunigung, wenn B innerhalb von tB = 15 s seine Maximalgeschwindigkeit erreicht?
Berechnen Sie die beschleunigende Kraft.
Welche Leistung ist 5,0 s nach dem Start zur Beschleunigung erforderlich?
Welchen Weg legt B zurück, während seine Geschwindigkeit von 100 kmh-1 auf vB wächst?
b) Der Nullpunkt der weiteren Betrachtungen liegt im Punkt M.
Zeichnen Sie für die Motorräder A und B die s-t-Diagramme im Bereich 0 bis 20 s in ein gemeinsames Achsenkreuz ein.(Querformat; 40 m = 1 cm; 1 s = 1 cm)
Entnehmen Sie der Zeichnung, und bestimmen Sie auch rechnerisch, wann und wo beide Motorräder genau nebeneinander fahren.

Drei Sterne

Aufgabe 714 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Der Körper K1 (m1 = 7,0 kg), der sich in der Höhe h = 7,5 m über B befindet, ist durch ein Seil mit dem Körper K2 (m2 = 2,0 kg) verbunden. Die Körper setzen sich zur Zeit t = 0 aus der Ruhe heraus in Bewegung.
K2 gleitet reibungsfrei auf einer schiefen Ebene mit dem Neigungswinkel Alpha = 30°.
Skizze a) Wann und mit welcher Geschwindigkeit v1 erreicht K1 den Punkt B? Mit welcher Kraft wird K2 auf der schiefen Ebene nach oben gezogen?
b) In B wird K1 abgetrennt. Nachdem der Körper K2 zur Ruhe gekommen ist, gleitet er wieder zurück.
Wann und mit welcher Geschwindigkeit erreicht K2 wieder die Ausgangslage A?
c) Der Körper K1 gleitet von B ab reibungsfrei in einer kreisförmigen Rinne BE mit dem Radius r = 4,8 m.
Welche Kraft übt K1 in C auf die Rinne aus?
d) Auf der horizontalen Strecke EQ gleitet K1 mit der Gleitreibungszahl µ = 0,20.
Berechnen Sie s = EP, wenn die Feder mit der Federkonstante D = 5,00*103 Nm-1 von K1 um PQ = 0,40 m zusammengedrückt wird.
 
 
 

Drei Sterne

Aufgabe 717 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Auto mit der Anfangsgeschwindigkeit 54 kmh-1 wird mit -5 ms-2 abgebremst.
a) Nach welcher Zeit erreicht es 30 kmh-1?
b) Welchen Weg legt es während des Bremsens zurück?

Ein Stern

Aufgabe 718 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein PKW fährt mit leicht überhöter, konstanter Geschwindigkeit von 108 kmh-1 geradlinig auf ebenen Straße mit starkem Gegenverkehr.. Plötzlich nimmt er einen wegen eines Defektes in 90 m Entfernung stehenden LKW wahr.

Der PKW-Fahrer beginnt nach einer Reaktionszeit von 0,8 s zu bremsen. Wie weit ist der PKW bei Beginn des Bremsvorganges noch vom stehenden LKW entfernt?

Die Bremsverzögerung des PKW ist konstant und beträgt -6,2 ms-2. Entscheiden Sie durch Rechnung, ob der PKW noch vor dem parkenden LKW zum Stehen kommt.

Zwei Sterne

Aufgabe 719 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Skispringer hat nach einer Anlaufstrecke von 90 m am Schanzentisch eine Geschwindigkeit von 90 kmh-1. Die Bewegung ist als gleichmäßig beschleunigt zu betrachten.
a) Mit welcher Beschleunigung fährt er den Anlaufberg hinunter?
b) Wie lange braucht er vom Startpunkt bis zum Schanzentisch?
Durch die Luftreibung kann die danach folgende Flugphase als gleichförmige Bewegung betrachtet werden.
c) Wie lange ist der Skispringer in der Luft, wenn er eine Weite von 120 m erreicht?
Nach der Landung bremst er in 5 Sekunden bis zum Stillstand ab.
d) Wie groß ist die Bremsbeschleunigung und wie weit fährt er noch.
e) Stellen Sie die gesamte Bewegung in einen v-t-Diagramm dar.

Zwei Sterne

Aufgabe 720 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Radfahrer beschleunigt mit einer Beschleunigung von 1,2 ms-2 von 0 auf 20 kmh-1.
Wie lange benötigt er für diesen Vorgang? Wie weit fährt er dabei?
Wie groß sind Geschwindigkeit und Weg nach der halben Zeit?

Ein Stern

Aufgabe 721 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
S-BahnEin Zug fährt von der Station A zunächst 3 min lang mit der konstanten Beschleunigung 0,1 m/s² weg, fährt sodann 5 min lang mit gleichbleibender Geschwindigkeit und wird danach mit der konstanten Verzögerung -0,12m/s² an der Station B zum Halten gebracht.
a) Ermitteln Sie die Geschwindigkeit, die der Zug nach 3 min hat.
b) Berechnen Sie die Reisezeit von A nach B.
c) Zeichnen Sie das a-t-Diagramm.
d) Wie weit sind A und B voneinander entfernt?

Zwei Sterne

Aufgabe 722 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Auto fährt mit 108 km/h und bremst mit 6m/s². 2 Sekunden nach Bremsbeginn schleudert es an einem Fußgänger vorbei, der sich gerade noch retten kann. Mit welcher Geschwindigkeit wäre es auf den ruhenden Fußgänger gefahren?

Ein Stern

Aufgabe 723 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
ampelEin Auto (A) startet bei Grün vor einer Ampel und erreicht nach 12 Sekunden bei konstanter Beschleunigung eine Geschwindigkeit von 100 km/h, mit der es weiterfährt.
Im Moment des Starts wird es von einem anderen Auto (B) mit der konstanten Geschwindigkeit von 80 km/h überholt.
a) Wie lange dauert es, bis A so schnell fährt wie B?
b) Welchen Vorsprung besitzt zu dieser Zeit B vor A?
c) Welcher Wagen liegt am Ende des Beschleunigungsvorganges von A vor? Wie groß ist der Abstand?
d) In welcher Zeit und in welcher Entfernung von der Ampel holt A das andere Auto ein?
 

Zwei Sterne

Aufgabe 724 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Während eines Autorennens beträgt die Geschwindigkeit eines Wagens 240 km/h. Infolge einer verhängten Strafe verringert der Fahrer mit der konstanten Beschleunigung –30 m/s² die Geschwindigkeit auf 80 km/h und fährt mit genau dieser Geschwindigkeit 300 m. Danach beschleunigt er gleichmäßig und erreicht nach 4,0 s seine ursprüngliche Geschwindigkeit.
Ermitteln Sie den Zeitverlust, den diese Strafe mindestens bedeutet, wenn angenommen wird, dass sich das Fahrzeug ohne Strafe mit der konstanten Geschwindigkeit 240 km/h gleichförmig bewegt hätte.

Drei Sterne

Aufgabe 725 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Zug fährt mit 72 km/h Geschwindigkeit. Durch eine Baustelle wird er gezwungen, seine Geschwindigkeit auf 18 km/h zu drosseln und kommt deshalb mit 3 min Verspätung am Zielbahnhof an. Die Bremsbeschleunigung ist 0,2 m/s² und die Anfahrbeschleunigung 0,1 m/s².
Wie lang ist die Baustelle? (Aus Sicherheitsgründen hat der Zug am Anfang der Baustelle bereits die kleine Geschwindigkeit und darf erst am Ende wieder beschleunigen)

Drei Sterne

Aufgabe 726 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Eine Kugel rollt zuerst in einer geneigten und anschließend in einer waagerechten Rinne von jeweils 2,0 m Länge. Auf der geneigten Rinne rollt die Kugel 5 s.
An welchen Stellen müssen Papierfähnchen aufgestellt werden, damit sie die Kugel im 1-Sekunden-Rhythmus passiert?
(Reibung wird vernachlässigt)
 

Zwei Sterne

Aufgabe 727 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein S-Bahnzug fährt in 5 min von einer Stadion zu einer 5 km entfernten Station. Von dieser Zeit benötigt er 0,5 min zum gleichmäßig beschleunigten Anfahren und 0,5 min zum gleichmäßig verzögerten Abbremsen. Dazwischen fährt er mit einer konstanten Geschwindigkeit. Wie groß ist diese?
 

Drei Sterne

Aufgabe 728 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Pkw erhöht seine Geschwindigkeit in 3 s von 50 auf 80 km/h.
a) Berechnen sie die Beschleunigung a
b) Berechnen sie den zurückgelegten Weg s
c) Zeichnen sie das zugehörige t-v-Diagramm
d) Zeichnen sie das zugehörige t-s-Diagramm

Zwei Sterne

Aufgabe 759 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)

Auf einer horizontalen Luftkissenbahn befinden sich zwei Gleiter der Massen m1 und m2 in der Ruhelage. Zwischen diesen ist eine gespannte Feder angebracht. Nach dem Entspannen der Feder bewegen sich die Gleiter gleichförmig mit den Geschwindigkeiten u1 und u2 sowie den kinetischen Energien E1 und E2 in entgegen gesetzte Richtungen voneinander weg.
Reibungsverluste werden vernachlässigt.
a) Es gelten die Gleichungen

Formel

und

Formel

Leiten Sie diese Gleichungen her. Nutzen Sie dabei auch die Gleichungen

Formel

b) Unter welcher Bedingung ist die kinetische Energie des Gleiter 1 nach dem Stoß ungefähr Null?

 

Drei Sterne

Aufgabe 803 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
An der Haltelinie einer Kreuzung stehen zwei PKW nebeneinander. Beide Fahrzeuge beginnen gleichzeitig zu beschleunigen:
PKW 1 mit der konstanten Beschleunigung 2,0 m s-2
PKW 2 auf der Überholspur mit der konstanten Beschleunigung 3,0 m s-2.
Die Beschleunigungsphase endet jeweils beim Erreichen der Geschwindigkeit 50 km h-1, danach fahren beide PKW gleichförmig weiter.

a) Berechnen Sie die Zeit, die PKW 2 zum Beschleunigen benötigt und den in dieser Zeit zurückgelegten Weg.
b) Skizzieren Sie qualitativ für beide PKW die Graphen von s(t) in ein und dasselbe und die beiden Graphen von v(t) in ein weiteres Koordinatensystem.
Kennzeichnen Sie im v(t)-Diagramm die Zeitpunkte, zu denen die Fahrzeuge jeweils die Geschwindigkeit 50 km h-1 erreichen.

c) Nachdem beide PKW mehr als 100 m von der Haltelinie aus zurückgelegt haben, fahren sie hintereinander in der gleichen Fahrspur.
Weisen Sie nach, dass deren Abstand mindestens 10 m beträgt.
Die Länge der PKW beträgt jeweils 4,0 m.

Drei Sterne

Aufgabe 804 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Zwei Radfahrer starten gleichzeitig von einem Ort aus mit unterschiedlichen Beschleunigungen, nämlich mit 0,6 m/s² bzw.0,8 m/s². Wie weit sind sie nach 3,5 s voneinander entfernt? Lösen Sie die Aufgabe rechnerisch und zeichnerisch.

Zwei Sterne

Aufgabe 805 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
rollen Über zwei Rollen liegen zwei gleichlange Fäden, an deren Ende Massestücke hängen. An dem einen Faden sind auf jeder Seite 100 g, an dem anderen Faden auf jeder Seite 50 g befestigt. Damit sind die Aufbauten im Gleichgewicht und bewegen sich nicht. An jedem Faden befindet sich auf einer Seite kurz über einem Massestück eine weitere Schlaufe, in die ein 10 g-Stück gehängt wird. Damit ist das Gleichgewicht zerstört und die Rollen gleichzeitig in Bewegung setzt.
Wie setzten die Massestücke unten auf?
a) Das 100g-Massestück setzt lange vor dem 50g-Stück auf.
b) Beide setzten etwa zur gleichen Zeit auf.
c) Das 50g-Stück setzt lange vor dem 100g-Stück auf.
 
 

Zwei Sterne

Aufgabe 819 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Die Anregung zu folgender Aufgabe habe ich auf dem Sachsenring bei einem Fahrsicherheitstraining vom unserem Betreuer, Herrn Grewe, erhalten.
Ein Auto fährt mit 50 km/h. Plötzlich taucht in 32 m Entfernung ein Hindernis auf und der Fahrer führt eine Vollbremsung durch. Die Zeit vom Erkennen des Hindernisses bis zum Beginn der Bremsung beträgt 1 s. Das Auto kommt genau vor dem Hindernis zum Stehen.
Das gleiche Auto kommt mit 70 km/h in die selbe Situation. Welche Geschwindigkeit hat es am Hindernis?
 

Drei Sterne

Aufgabe 843 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm Für die Bewegung eines Fahrzeuges wurde das t-v-Diagramm aufgenommen.
a) Beschreibe die Bewegung für jeden der 6 Abschnitte.
b) Skizziere für diese Bewegung das t-a-Diagramm.
 

Zwei Sterne

Aufgabe 892 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Pitty, der Verkehrssünder Ein Autofahrer brettert mit unerlaubten 120 km/h über die Landstraße und bemerkt plötzlich in 50 m Entfernung eine gut versteckte Radarfalle. Er geht nach einer Reaktionszeit von 0,2 s voll auf die Bremsen, die mit 5 m/s² das Auto abbremsen.
Welche Geschwindigkeit registriert die Radarfalle. Schnappt sie zu, wenn die zulässige Geschwindigkeit 100 km/h beträgt?

Zwei Sterne

Aufgabe 912 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
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Der Gleiter ist im Punkt 1 vor dem Loslassen.

(Bild
1
von 4)
Auf einer Luftkissenbahn befindet sich ein Gleitkörper, an dem über einen Faden und eine Rolle ein Massestück befestigt ist. Der Gleitkörper wird am Punkt 1 losgelassen und gleitet praktisch reibungsfrei bis zu Punkt 0. Zu diesem Zeitpunkt setzt das Gewicht auf und der Gleiter hat seine Endgeschwindigkeit v1 erreicht.
Nun wird der Gleiter zum Punkt 2 bewegt, der doppelt so weit von 0 entfernt ist wie Punkt 1 und wieder losgelassen. Im Punkt 0 erreicht der Gleiter die Geschwindigkeit v2.
In welchem Verhältnis stehen die beiden Geschwindigkeiten?
a) v2 ist kleiner als das Doppelte von v1.
b) v2 ist doppelt so groß wie v1.
c) v2 ist größer als das Doppelte von v1.

 

 

 

Ein Stern

Aufgabe 913 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Skizziere für die gleichförmige und die gleichmäßig beschleunigte Bewegung die s-t-, v-t und a-t-Diagramme. Welche Zusammenhänge bestehen zwischen den Größen?

Ein Stern

Aufgabe 975 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm Zu der Bewegung eines Körpers wurde das Weg-Zeit-Diagramm aufgenommen.
Welche Aussagen sind richtig?
a) Der Körper bewegt sich stets mit positiver Geschwindigkeit.
b) Der Körper hat erst eine negative und dann eine positive Geschwindigkeit.
c) Der Körper bewegt sich stets mit negativer Beschleunigung.
d) Der Körper bewegt sich stets mit positiver Beschleunigung.
e) Über das Vorzeichen der Beschleunigung lässt sich keine Aussage machen.
 

Zwei Sterne

Aufgabe 980 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
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Noch ist Grün.

(Bild
1
von 3)
Jeder Autofahrer kennt die Situation: Man fährt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 50 km/h auf eine Ampel zu, die Grün zeigt. Plötzlich wechselt die Ampel von Grün in die Gelbphase, die 3,0 s dauert. Danach schaltet die Ampel auf Rot. Bremsen oder weiterfahren? Und wenn ich bremse, stehe ich dann auf der Kreuzung?

Wie groß muss die Entfernung zur Haltelinie mindestens sein, damit man mit einer Reaktionszeit von 0,5 s und einer Bremsbeschleunigung von -5,0 m/s² gerade an der Linie zum Stehen kommt?
 
 

Zwei Sterne

Aufgabe 982 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Auto Im Artikel der Wikipedia (2013) zum schwedischen Supersportwagen Koenigsegg Agera R steht: „Nach Angaben des Herstellers beschleunigt der Agera R in 14.53 Sekunden von 0 auf 300 km/h. Für die Beschleunigung von 0 auf 300 km/h und die anschließende Vollbremsung bis zum Stillstand benötigt er lediglich 21,19 Sekunden.“
Wie groß muss die Haftreibungszahl mindestens sein, damit der Agera R dieses Manöver ohne durchdrehende oder blockierende Reifen schafft?

Drei Sterne

Aufgabe 985 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Auto fährt mit einer Geschwindigkeit von  formel und wir gleichmäßig mit  formel beschleunigt. Nach welcher Zeit hat sich die Geschwindigkeit verdoppelt und welche Strecke hat das Fahrzeug in dieser Zeit zurück gelegt?

Ein Stern

Aufgabe 1002 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Für eine Bewegung wird ab dem Ort s0 das Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm aufgenommen. Wie weit ist der Körper am Ende der Messung vom Punkt s0 entfernt?
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1016 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein U-Bahnzug beschleunigt aus dem Stillstand 20 s lang gleichmäßig bis  zum Erreichen der Geschwindigkeit von 90 kmh-1.  Mit konstanter Geschwindigkeit fahrend benötigt er weitere 12 s bis zum Erreichen eines Kontrollpunktes.
a) Zeichnen Sie ein v(t)-Diagramm für diesen Vorgang.
b) Berechnen Sie die im ersten Bewegungsabschnitt wirkende Beschleunigung.
c) Berechnen Sie den mit konstanter Geschwindigkeit zurückgelegten Weg.
U-Bahn

Ein Stern

Aufgabe 1033 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Für die annähernd geradlinige Bewegung der Berliner S-Bahn von Königs-Wusterhausen nach Wildau ermittelt ein Fahrgast unter Nutzung einer App  mit seinem Smartphone folgende Messwerte:
1. Abschnitt:formelgleichmäßig beschleunigte Bewegung mit formel
2. Abschnitt: gleichförmige Bewegung
3. Abschnitt: formelgleichmäßig verzögerte Bewegung mit formel
Hinweis: Die S-Bahn halt an beiden Bahnhöfen.
a)  Berechnen Sie den Gesamtweg und zeichnen Sie das s(t)-Diagramm für die gesamte
Bewegung.
b) Während des 2. Abschnitts bemerkt ein anderer Fahrgast einen entgegenkommenden
Regionalexpress. Er misst für dessen Vorbeifahrt am Fenster des Abteils die Zeit 2,1 s. Ermitteln Sie die mittlere Geschwindigkeit des Regionalexpress bezüglich des Bahndamms.
Für die Lange eines Zuges dieses Typs wurde über eine Internetsuche 105 m ermittelt.
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1056 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Das obere Diagramm zeigt das v(t)-Diagramm für die Bewegung eines Körpers.
Zeichnen Sie das a(t)-Diagramm und das s(t)-Diagramm für diese Bewegung.
Beschreiben Sie die Bewegung.

Zwei Sterne

Aufgabe 1069 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Autofahrer fährt mit einer Geschwindigkeit v1 und bremst bis zum Stillstand ab. Dazu benötigt er eine Zeit t1 und fährt bis zum Stillstand einen Weg s1.
Der gleiche Fahrer fährt mit der doppelten Geschwindigkeit formel und bremst mit der gleichen Kraft auf die Hälfte der Geschwindigkeit ab. Er fährt nach dem 2. Bremsen also mit der Geschwindigkeit v1
Welche Zeit t2 benötigt er für die 2. Bremsung im Vergleich zu t1 aus der 1. Bremsung.
Zeigen Sie ohne die Verwendung von konkreten Zahlen, dass der Weg s2 drei Mal so groß ist wie der Weg s1.
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1070 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
lkw
LKW 1 befindet sich im Abstand von 200m vor LKW 2. Beide bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit von 70 km/h. Nun beschleunigt LKW 2 gleichmäßig mit 0,2 m s-2
Welche Geschwindigkeit hat er, wenn er LKW 1 einholt? Wie weit sind die beiden LKW jeweils gefahren?

;

Drei Sterne

Aufgabe 1108 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
autos
(LK 2017)
Ein Kleintransporter und ein Sportwagen fahren geradlinig auf einer Autobahn in die gleiche Richtung. der Transporter fährt auf der rechten Fahrspur, der Sportwagen auf der Überholspur. Die Bewegung der Fahrzeuge wird unter Nutzung des Modells Massepunkt beschrieben. Die Geschwindigkeit des Sportwagens ist während des gesamten untersuchten Vorgangs konstant.
 
a) Der Transporter fährt mit der konstanten Geschwindigkeit 130 km · h-1, der Sportwagen fährt mit der konstanten Geschwindigkeit 170 km · h-1.  Zum Zeitpunkt t=0 beträgt der Vorsprung des Transporters 550 m.
Berechnen Sie den Abstand, den die Fahrzeuge 2,0 s später haben und ermitteln Sie den Zeitpunkt, zu dem der Vorsprung des Transporters nur noch 500 m beträgt.
 
b) Zum Zeitpunkt 13,5 s erreicht der Transporter mit dem Vorsprung 400 m ein ansteigendes Autobahnteilstück und fährt dieses hinauf. Deshalb verringert sich seine Geschwindigkeit auf den folgenden 120 m gleichmäßig von 130 km · h-1  auf 100 km · h-1. Mit dieser Geschwindigkeit bewegt sich der Transporter weiter und wird zum Zeitpunkt tü vom Sportwagen überholt.
 
Skizzieren Sie für beide Fahrzeuge ein zugehöriges s(t)-Diagramm für den gesamten in den Teilaufgaben a) und b) beschriebenen Vorgang in ein und dasselbe Koordinatensystem.
Ermitteln Sie den Zeitpunkt tü.
 

Drei Sterne

Aufgabe 1109 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Zwei PKW fahren mit einer konstanten Geschwindigkeit von 100 km/h hintereinander. Der freie Abstand zwischen beiden Autos beträgt 30 m.
Das vordere Auto beginnt zum Zeitpunkt 0s mit einer konstanten Bremsbeschleunigung von 3 m/s² zu bremsen. Der hintere Fahrer sieht die Bremsleuchten des vor ihm fahrenden Fahrzeugs aufleuchten und beginnt nach einer Reaktionszeit von 1 s mit der gleichen Bremsbeschleunigung zu bremsen.
a) Berechnen Sie für beide Autos die Anhaltewege.
b) Wie ändern sich die Anhaltewege, wenn beide Autos mit 4 m/s² bremsen?
c) Zeichnen Sie für beide Autos das s(t)-Diagramm für eine der beiden Bremsbeschleunigungen in ein gemeinsames Koordinatensystem. Der Koordinatenursprung liegt zum Zeitpunkt 0s genau an der vorderen Stoßstange des hinteren Autos!
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1176 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Zug verspätet sich, weil er eine 640 m lange Baustelle nur mit einer Geschwindigkeit von 25 km/h durchfahren darf. Vor der Baustelle fährt er mit 120 km/h. Er bremst gleichmäßig mit  -0,2 m/s² ab. Nach der Baustelle beschleunigt der Zug mit 0,1 m/s² wieder auf seine ursprüngliche Geschwindigkeit.
a) Berechnen Sie, um wieviel sich der Zug verspätet.
b) Zeichen Sie für das Bremsen, das Durchfahren der Baustelle und das Beschleunigen das v(t)- und das a(t)-Diagramm.
c) Wie lange müsste der Zug danach mit einer Geschwindigkeit von 130 km/h fahren, um seine Verspätung wieder aufzuholen?
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1177 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Ein roter PKW steht an einer Ampel, die gerade auf grün schaltet. Der PKW fährt los. In diesem Augenblick wird er auf der Nebenspur von einem blauen PKW überholt, der mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt. Alle weiteren Angaben entnehmen Sie bitte aus dem Diagramm.
a) Wie groß ist in der Startphase die Beschleunigung des roten Autos?
b) Wie lange dauert es, bis beide Autos die gleiche Geschwindigkeit habe?
c) Welchen Vorsprung hat zu diesem Zeitpunkt das blaue Auto vor dem roten Auto?
d) Nach welcher Zeit holt das rote Auto das blaue Auto ein?

 

Ein Stern

Aufgabe 1178 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Gegeben ist das v(t)-Diagramm eines bewegten Körpers.

 


a) Zeichen Sie in das Diagramm die zugehörige a(t)-Kurve ein.
diagramm
b) Zeichen Sie in das Diagramm die zugehörige s(t)-Kurve ein.
diagramm

Zwei Sterne

Aufgabe 1189 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Beim Kauf eines neuen Autos ist als Kaufargument häufig die Zeit entscheidend, die das Auto von 0 auf 100 km/h beschleunigt. Nach dem Bremsverhalten wird eher weniger gefragt.
Das Diagramm zeigt für verschiedene Autos den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeitsänderungen und den dazu benötigten Zeiten.
a) Bestimmen Sie für jedes Auto aus dem Diagramm die Beschleunigung.
b) Welche Zeit benötigen die beiden Autos c und d jeweils von 0 auf 100 km/h?
c) Wie groß sind reinen Bremswege der beiden Autos a und b?
d) Welches könnten die technischen Unterschiede zwischen den Autos a und b sowie c und d sein?
 

Ein Stern

Aufgabe 1190 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Das dargestellte Diagramm ist nicht vollständig beschriftet: es kann sowohl ein s(t)-, ein v(t)- oder ein a(t)-Diagramm sein.
a) Skizzieren Sie für den Fall eines s(t)-Diagramms das entsprechende v(t)- und a(t)-Diagramm.
Geschwindigkeitswechsel erfolgen in einem sehr kurzen, aber beim a(t)-Diagramm nicht zu vernachlässigbarem Zeitraum.
b) Skizzieren Sie für den Fall eines v(t)-Diagramms das entsprechende s(t)- und a(t)-Diagramm. Zum Zeitpunkt 0 befindet sich der Körper am Ort 0.
c) Skizzieren Sie für den Fall eines a(t)-Diagramms nur das v(t)-Diagramm. Zum Zeitpunkt 0 ist die Geschwindigkeit auch Null.
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1191 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)

Die Bewegung eines Körpers ist in einem s(t)-Diagramm dargestellt. Die Bewegung lässt sich in drei unterschiedliche Abschnitte gliedern:

A
B
C
formel
formel
formel
Parabelstück
Parabelstück
Geradenstück
formel
formel
 
a) Beschreiben Sie den Bewegungsablauf.
b) Berechnen Sie die Anfangsgeschwindigkeit v0.
c) Berechnen Sie die Beschleunigung a1 im Bereich A.
d) Berechnen Sie den Zeitpunkt tm.
e) Berechnen Sie die Beschleunigung a2 im Bereich B.
f) Zeichen Sie das v(t)-Diagramm für die Zeit vom Start bis zu 7s.
g) Markieren Sie in diesem Diagramm die Strecke sm.
h) Berechnen Sie die Strecke, die bis zum Zeitpunkt t2 zurückgelegt wurde.
i) Berechnen Sie den Zeitpunkt, an dem sich der Körper wieder am Startpunkt befindet?
 

Drei Sterne

Aufgabe 1198 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
a320
Ein Airbus A320 setzt mit einer Geschwindigkeit von 250km/h auf einer Landebahn auf. In 25 s bremst er auf 40km/h ab. Damit hat er eine negative Beschleunigung von -2,3 m/s². Wie lang sollte die Landebahn mindestens sein?
Bildquelle: Wikipedia

Ein Stern

Aufgabe 1204 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Das Diagramm zeigt den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der Zeit für die Bewegung von drei Körpern.
a) Vergleichen Sie die Bewegungen der Körper A und B miteinander.
b) Beschreiben Sie die Bewegung des Körpers C.
c) Vergleichen Sie für alle drei Bewegungen die zurückgelegten Wege und begründen Sie Ihre Entscheidung.

Ein Stern

Aufgabe 1211 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
(LK 2020, NT)
Die Bewegung zweier Wagen wird untersucht. Die Experimentierbahn hat den Neigungswinkel 10°. Die Länge der Strecke AB beträgt 0,60 m. Reibungsverluste werden vernachlässigt.
Die Abbildung zeigt die Experimentieranordnung für den Zeitpunkt t = 0. Wagen 2 bewegt sich die geneigte Ebene hinab und hat die Geschwindigkeit formel.
a) Zum Zeitpunkt t=0 hat der Wagen 1 die Geschwindigkeit formel und wird freigegeben.
Ermitteln Sie den Zeitpunkt, zu dem Wagen 2 auf Wagen 1 stößt und den von Wagen 1 bis zu diesem Zeitpunkt zurückgelegten Weg.
b) Bei einer Wiederholung des Experiments passiert Wagen 1 zum Zeitpunkt t=0 den Punkt A mit der Geschwindigkeit v1;A nach oben. Wagen 2 stößt den Wagen 1 bereits nach t=0,6 s.
Ermitteln Sie den Betrag der Geschwindigkeit v1;A.


 

Drei Sterne

Aufgabe 1217 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Das Diagramm zeigt die Geschwindigkeit eines bewegten Körpers in Abhängigkeit von der Zeit.
Skizzieren Sie dazu ein entsprechendes Beschleunigung-Zeit-Diagramm und ein Weg-Zeit-Diagramm. Unterscheiden Sie im s(t)-Diagramm z.B. durch verschiedene Farben Abschnitte, die parabelförmig sind von den, die gerade sind.
Die Bewegung beginnt im Koordinatenursprung.
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1219 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Autofahrer fährt mit konstanter Geschwindigkeit v0 = 60 km/h. Für ein Überholmanöver wird die Geschwindigkeit auf v1 = 80 km/h erhöht. Die Beschleunigung ist jedoch nicht konstant, sondern nimmt linear mit formel zu .
a) Wie lange benötigt der Fahrer, um die gewünschte Endgeschwindigkeit v1 zu erreichen?
b) Zeichnen Sie das v(t)-Diagramm.
c) Zeichen Sie das s(t)-Diagramm für die Fälle, dass beim Überholen wie angegeben beschleunigt wird und das nicht beschleunigt wird in ein Diagramm.
 

Drei Sterne

Aufgabe 1221 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Körper bewegt sich mit einer konstanten Beschleunigung von formel . Zu Beginn der Betrachtung ist er 24 m vom Bezugspunkt der Bewegung entfernt und bewegt sich mit formel von diesem Punkt weg.
a) Stellen Sie die drei Bewegungsgleichungen auf.
b) Bestimmen Sie Ort und Zeit, wenn sich die Bewegung umkehrt.
c) Wann erreicht der Körper wieder seine Ausgangslage?
d) Zeichen Sie die s(t)-, v(t)- und a(t)-Diagramm vom Beginn der Bewegung bis zu dem Zeitpunkt, wo der Körper den Nullpunkt des Bezugssystems erreicht hat.  
 

Drei Sterne

Aufgabe 1227 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
a) Beschreiben Sie die Bewegung in den einzelnen Abschnitten des v(t)-Diagramms.
b) Zeigen Sie auf mathematischem Wege, dass die Geschwindigkeit zum Zeitpunkt 20,6 s Null ist.
c) Berechnen Sie mit Hilfe des Diagramms den Endpunkt, wenn die Bewegung zum Zeitpunkt 0 am Ort 0 beginnt.
d) Welches der vier Diagramme stellt das zugehörige s(t)-Diagramm dar?
diagramme
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1237 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Zwei Fahrzeuge mit den Geschwindigkeiten 60,0 km/h und 80,0 km/h begegnen einander auf einer sehr schmalen Straße. Um einen Zusammenstoß zu vermeiden, beginne sie im Abstand von 210 m mit jeweils konstanter Kraft zu bremsen, so dass sie mit 5,0 km/h vorsichtig aneinander vorbeifahren könne. Welche Strecke durchfuhr jedes Fahrzeug nach Beginn des Bremsens bis zum gemeinsamen Treffpunkt? Die Endgeschwindigkeit wird genau am Treffpunkt erreicht.

Drei Sterne

Aufgabe 1257 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein Auto mit einer Gesamtmasse von 1240 kg (Auto, Fahrer, seine Schwiegermutter) fährt auf einer Landstraße mit unerlaubten 120 km/h so vor sich hin. Nach einer Kurve sieht der Fahrer in 120 m ein Hindernis. Nach 0,8 s Reaktionszeit geht er auf die Bremsen.
a) Wie groß muss die Bremskraft sein, damit er vor dem Hindernis zum Stehen kommt?
b) Zeichen Sie für den Vorgang ein v(t)- und ein s(t)-Diagramm.

Drei Sterne

Aufgabe 1261 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Das Weg-Zeit-Diagramm zeigt die Bewegung eines Gegenstandes im Laufe von 6 Minuten.
a) Beschreibe den gesamten Bewegungsablauf.
b) Wie weit entfernt befindet sich der Gegenstand am Ende von seinem Startpunkt?
c) Welche Wegstrecke hat er insgesamt zurückgelegt?
d) Wie groß ist die größte Geschwindigkeit während es gesamten Vorgangs?

Ein Stern

Aufgabe 1265 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Kosmonautentest im Kindergarten: Die Kinder der großen Gruppen machen eine Mutprobe am Klettergerüst (ohne dass die Erzieher davon wissen!).
Sie springen von einer Plattform, die sich 1,5 m über dem Erdboden befindet, in einen Sandkasten. Beim Laden sinken sie 10 cm in den Sand ein.
a) Geben Sie eine Gleichung für die Bremsbeschleunigung an, in der nur die gegeben Größen enthalten sind.
b) Wie groß ist die Bremsbeschleunigung, die auf die Füße wirkt?
c) Geben Sie diesen Wert in Vielfachen der Erdbeschleunigung an.
d) Begründen Sie mit entsprechenden Proportionalitäten, warum der Test auf einer harten Betonplatte keine gute Idee wäre.
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1321 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
An einer Ampel stehen bei Rot mehrere Autos hintereinander. Der freie Abstand zwischen den Autos beträgt jeweils 2 m, die Autos haben alle eine einheitliche Länge von 4 m.
Die Ampel schaltet von Rot über Gelb auf Grün und das erste Auto startet sofort mit einer konstanten Beschleunigung von 2 ms-2. Bei der zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 50 kmh-1 geht die Bewegung des Autos in eine gleichförmige Fahrt über.
Alle folgenden Autos beschleunigen mit der gleichen Beschleunigung und gehen ebenfalls bei 50 kmh-1 in eine gleichförmige Bewegung über.
Jedes Autos startet aber erst 1 s nach dem Start des vor ihm stehenden Autos.
ampel
a) Skizzieren Sie mit Hilfe einer Parabelschablone und einem Lineal das s(t)-Diagramm für die ersten drei Autos.
b) Kennzeichnen Sie im Diagramm die Abstände zwischen den vorderen Enden der ersten drei Autos vor dem Losfahren des ersten Autos.
Kennzeichnen Sie diese Abstände für den Zeitpunkt, zu dem das dritte Auto in die gleichförmige Bewegung übergeht. 
Vergleichen Sie die Abstände.
c) Berechnen Sie die Abstände zwischen der vorderen Stoßstange des ersten Autos, der des zweiten Autos und der des dritten Autos zum Zeitpunkt, wo das erste Auto losfährt und zu dem Zeitpunkt, wo das dritte Auto in die gleichförmige Bewegung übergeht.
 

Zwei Sterne

Aufgabe 1323 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Das Diagramm beschreibt die geradlinige Bewegung eines Autos.
a) Beschreiben Sie den Bewegungsablauf.
b) Berechnen Sie die Beschleunigung des Autos beim Anfahren und beim Abbremsen.
c) Drei Personen mit Gepäck steigen zu. Die Masse des Fahrzeuges erhöht sich dadurch um 25%.
Welche Zeit braucht das Auto jetzt, bis bei gleicher Beschleunigungskraft die gleiche Höchstgeschwindigkeit erreicht wird?

Zwei Sterne

Aufgabe 1334 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
rutsche
Ein Kind gleitet aus der Ruhe heraus auf einer Rutsche. Die Bewegung beginnt am Ort O und endet auf der Horizontalen. Das Gleiten wird modellhaft vereinfacht.
Die Abbildung zeigt das idealisierte Profil der Rutsche.
Die Strecken formel sind gleich lang. formel haben die gleiche Neigung. Die Gleitreibungszahl ist während der Bewegung von O bis C konstant. Auf der Horizontalen wird das Kind gleichmäßig abgebremst und kommt zum Zeitpunkt tD zur Ruhe.
a) Beschreiben Sie die Energieumwandlungen für die gesamte Bewegung.
b) Genau eines der nachfolgenden a(t)-Diagramm beschreibt die Bewegung richtig. Kreuzen Sie das richtige Diagramm an.
diagramm
c) Skizzieren Sie für die Bewegung den v(t)-Graphen in das abgebildete Koordinatensystem. Die Einteilung der Zeitachse entspricht der aus der Teilaufgabe b).
diagramm
Quelle: GK Sachsen, 2019)

Ein Stern

Aufgabe 1338 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Ein Körper bewegt sich geradlinig gleichmäßig beschleunigt. Die Abbildung zeigt das zugehörige s(t)-Diagramm.
a) Begründen Sie, dass der Körper zum Zeitpunkt t = 0 ruht.
b) Ermitteln Sie grafisch die Geschwindigkeit des Körpers für den Zeitpunkt t = 1,0 s. Nutzen Sie das Diagramm, zeichnen Sie die erforderlichen Hilfslinien in die Abbildung ein.
c) Geben Sie die Beschleunigung an.
(LK Sachsen 2019, ohne Hilfsmittel)
 

Ein Stern

Aufgabe 1357 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
(LK Sachsen 2022, ohne Hilfsmittel)
Ein Pkw und ein Moped bewegen sich auf ein und derselben Straße in die gleiche Richtung. Zum Zeitpunkt t = 0 erreicht der Pkw das Ortsausgangsschild und beschleunigt 5,0 s lang gleichmäßig. Das Moped bewegt sich gleichförmig mit der Geschwindigkeit 10 m∙s-1.
Zum Zeitpunkt t = 0 befindet es sich 30 m vor dem Pkw.
Die Abbildung zeigt das s(t)-Diagramm für die Bewegung des Pkw.
diagramm
a) Zeichnen Sie den Graphen s(t) für die Bewegung des Mopeds in das Diagramm ein und kennzeichnen Sie den Zeitpunkt, zu dem der Pkw das Moped überholt.
Geben Sie den Weg an, den das Moped während dieser Zeit zurückgelegt hat.
 
b) Ermitteln Sie grafisch unter Nutzung dieses Diagramms die jeweilige Geschwindigkeit des Pkw für den Zeitpunkt t1 = 1,0 s und den Zeitpunkt t2 = 3,0 s. Bestimmen Sie die Beschleunigung.
Hinweise: Für die Momentangeschwindigkeit eines Körpers zum Zeitpunkt t gilt:
formel
Für die Beschleunigung gilt
formel

 

Ein Stern

Aufgabe 1363 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Ein PKW fährt mit 45 km a · h-1. Nach 5 Sekunden sieht der Fahrer eine rot leuchtende Ampel. Daraufhin bremst er gleichmäßig und hält nach 2 Sekunden an. Die Ampel schaltet nach 10 Sekunden wieder auf grün und der Fahrer beschleunigt mit 1,2 m a · s-2 fünf Sekunden lang.
a) Wie viele Teilbewegungen wurden beschrieben?
b) Welche Bewegungsarten sind beschrieben?
c) Stellen Sie die Bewegung in einem gemeinsamen a(t)-Diagramm dar! Berechnen Sie die für dieses Diagramm fehlenden Größen!
d) Stellen Sie die Bewegung in einem gemeinsamen v(t)-Diagramm dar! Berechnen Sie die für dieses Diagramm fehlenden Größen!
e) Stellen Sie die Bewegung in einem gemeinsamen s(t)-Diagramm dar! Berechnen Sie die für dieses Diagramm fehlenden Größen!
 

Drei Sterne

Aufgabe 1365 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
Auf Autobahnen kommt es wegen Baustellen zu Geschwindigkeitsbegrenzungen und Veränderung der Verkehrsführung. Dabei kann z.B. eine Richtungsfahrbahn geteilt und ein Fahrstreifen auf die Gegenfahrbahn geführt werden.
Die Bewegung der Fahrzeuge auf der Autobahn wird modellhaft durch die Bewegung von Massepunkten auf einer horizontalen Ebene vereinfacht.
Die Abbildung zeigt das Prinzip der Verkehrsführung.
autobahn
Die Geschwindigkeitsbegrenzung für den Fahrstreifen auf der Richtungsfahrbahn Ost beträgt 60 km ∙ h-1, auf den anderen drei Fahrstreifen gilt die Höchstgeschwindigkeit 80 km ∙ h-1.
Die Geschwindigkeitsbegrenzung gilt jeweils auf beiden Richtungsfahrbahnen in Fahrtrichtung ab dem Anfang der Baustelle.
Ein Lieferwagen fährt in Richtung Osten mit der konstanten Geschwindigkeit 60 km ∙ h-1. Zum Zeitpunkt t = 0 wird er am Beginn Baustellenbereichs von einem Pkw überholt, welcher die zweite Fahrspur (Überholspur) befährt.
Der Fahrer des Pkw hält sich nicht an die Geschwindigkeitsbegrenzung und fährt zu diesem Zeitpunkt mit der Geschwindigkeit 110 km ∙ h-1. Er bremst das Fahrzeug sofort gleichmäßig auf 80 km ∙ h-1 ab und legt dabei 200 m zurück.
a) Weisen Sie nach, dass die Beschleunigung beim Abbremsen des Pkw -1,1 m ∙ s-2 beträgt.
b) Der Pkw bewegt sich 200 m nach Beginn des Baustellenbereiches gleichförmig mit der Geschwindigkeit 80 km ∙ h-1. Er passiert zum Zeitpunkt t1 das Ende des Baustellenbereichs.
Ermitteln Sie den Abstand von Lieferwagen und Pkw zum Zeitpunkt t1.
c) Auf der Richtungsfahrbahn West hat sich ein Stau wegen eines defekten Lkw gebildet. Der defekte Lkw steht genau in der Mitte des Baustellenbereichs und blockiert die beiden nördlichen Fahrstreifen. Ein Fahrzeug des Pannendienstes durchfährt die Rettungsgasse mit der konstanten Geschwindigkeit 25 km ∙ h-1. Zum Zeitpunkt t=0 ist es noch 500 m von dem defekten Lkw entfernt.
Untersuchen Sie rechnerisch, ob der Lieferwagen den defekten Lkw noch vor Eintreffen des Pannendienstes passiert.

(LK Sachsen 2022, NT)

Drei Sterne

Aufgabe 1374 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramm
Das v(t)-Diagramm stellt für eine Bewegung den Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und der Zeit dar.
a) Beschreiben Sie diesen Bewegungsvorgang.
b) Berechnen Sie die vorkommenden Beschleunigungen.
c) Berechnen Sie den gesamten Weg, der während dieser Bewegung zurückgelegt wird,
d) Zeichen Sie das a(t)-Diagramm.

Ein Stern

Aufgabe 1383 (Mechanik, beschleunigte Bewegung)
diagramme
In der Abbildung sieht man für 6 verschiedene Bewegungen jeweils das s(t)-Diagramm. Bei welcher der Bewegungen fand im Laufe der Messzeit ein Bremsvorgang statt?

Ein Stern