Grundkurs Physik I - Tiggesb¨aumker/Passig/Goede - WS 2009/10 - 01.12.2009 3. ¨Ubungsblatt - abzugeben am 01. Dezember 09
3.1 Baywatch (4 Punkte)
Ein bekannter Rettungsschwimmer sieht 50m vor der K¨uste eine Frau in Not. Seine letzte gemessene Zeit bei einem Trainingsschwimmen war 1min20sek auf 100m. Da die Str¨omung an diesem Strandab- schnitt mit 0,5m/s sehr stark ist, ¨uberlegt er sich einige Meter vor der Frau ins Wasser zu gehen (Skizze!)
1. Wieviel Meter muss er versetzt ins Wasser springen, um schnellstm¨oglich bei der Frau zu sein?
2. Wie groß ist die Zeitersparnis gegen¨uber dem Fall, das er senkrecht zum Ufer schwimmt?
3.2 Affenjagd (2 Punkte)
Ein Zulu-J¨ager pirscht sich unbemerkt bis auf 5m an einen Baum heran, auf dem in 5m H¨ohe ein Affe sitzt. Als er sein Blasrohr ansetzt, entdeckt ihn das Tier, so dass es sich in exakt dem Moment fallen l¨asst, in dem der J¨ager seinen Giftpfeil mit 120 kmh abschießt. Wohin h¨atte der J¨ager zielen m¨ussen um den fallenden Affen noch zu treffen? Diskutieren Sie die Situation auch f¨ur einen mit einer Flinte (ca. 1000 kmh Projektilgeschwindigkeit) oder mit einem Stein (vStein≈50 kmh ) bewaffneten J¨ager.
3.3 Eilige Post (2 Punkte)
Ein Transporter eines ¨uberregionalen Zustelldienstes ist mit einer schweren Holzkiste (m=1000kg) auf dem Anh¨anger unterwegs. Aus Zeitgr¨unden hat er die Fracht NICHT ordnunsgem¨aß mit den daf¨ur vorgesehenen Spanngurten gesichert. Auf der Strecke muss er dann an einer Ampel halten, die sich an einer 10% Steigung befindet. Wie stark darf er maximal beschleunigen, damit seine Fracht nicht ins rutschen kommt?
3.4 Festgefahren (2 Punkte)
Tokio Hotel haben ihren Tourbus im Schlamm festgefahren. Sie finden ein stabiles und langes Ab- schleppseil im Bus. Da sie aber gemeinsam nur eine Zugkraft von FT H = 1 kN aufbringen, versuchen sie mit Hilfe der Physik ihrer geringen K¨orperkraft ein wenig mehr Wirkung zu verleihen. Dazu befe- stigen Sie ein Ende des Seils am Bus und das andere schlingen sie um einen Baum, so dass das Seil gespannt ist. Unter den anfeuernden Rufen ihrer Fans ziehen sie in der Mitte des Seils senkrecht zu diesem. (s. Skizze). Der Bus beginnt sich zu bewegen, als der Winkel am Seilendeα= 5o betr¨agt. Mit welcher Kraft FS2 zieht das Seil in diesem Moment am Bus?
