Beschleunigte Bewegung - Aufgaben
Wir haben in den letzten Stunden den freien Fall beschrieben und dazu das Weg-Zeit – Gesetz und das Geschwindigkeits-Zeit-Gesetz des freien Falls kennen gelernt (siehe Hefter oder auch Buch S.127). Die zweite Aufgabe auf dem Arbeitsblatt dazu haben alle, wie aufgegeben, sicher mittlerweile bearbeitet. Die Lösung dazu findet ihr im Lösungsblatt beim Material zu dieser Aufgabe.
Der freie Fall ist nur ein Spezialfall der konstant beschleunigten Bewegung. Ersetzt man unseren Ortsfaktor 𝑔⃗ durch die Beschleunigung 𝑎⃗ dann erhält man die Gleichungen für die konstant beschleunigte Bewegung (Buch S.126). Die Beschleunigung beschreibt den von uns bereits bei der Auswertung des freien Falls untersuchten Zuwachs der Geschwindigkeit pro Sekunde (genauer die Geschwindigkeitsänderung in jeder Sekunde). Die Beschleunigung ist dementsprechend auch ein Vektor. Im Buch werden zur Vereinfachung nur die Betragsgleichungen angegeben.
Zur Bearbeitung der folgenden Aufgaben benötigst Du die oben genannten Gleichungen im Buch (S.124, S.126). Gehe für die Lösung immer systematisch vor (Gegeben, Gesucht, …) Nutze die Darstellung auf S.124-126 im Buch als Hilfe.
Die Aufgaben sind bis Freitag, den 24.04. zu lösen., so ist außerhalb der Ferien genug Zeit. Falls die Schulschließung nach den Ferien beendet ist, vergleichen wir die Ergebnisse dann direkt. Ansonsten gibt es die Lösung digital.
Aufgabe 1: Die Beschleunigung bei Ballsportarten
a) Gute Handballer können beim Abwurf dem Ball eine Geschwindigkeit von 90 km/h verleihen.
Wie viel Zeit hat ein Torwart, um bei einem 7-m-Schuss auf den Abschuss zu reagieren?
b) Die besten Tennisspieler können beim Aufschlag dem Ball eine sehr große Geschwindigkeit verleihen. Bereits nach 0,3 s trifft der Ball bei diesen Spielern in 17 m Entfernung im Aufschlagfeld auf.
Wie groß ist die Geschwindigkeit des Tennisballs bei diesen Spitzensportlern?
Aufgabe 2: Die Fahrt eines PKW
Für einen PKW wurden folgende Messwerte aufgenommen:
Weg s in km 2 4 6 8 10 12
Zeit t in min 1,1 2,2 3,2 4,4 5,4 6,5
a) Zeichne das Weg-Zeit-Diagramm!
b) Ermittle die Wege für eine und für fünf Minuten!
c) Ermittle die Zeit für 7 km!
d) Wie bewegt sich dieses Fahrzeug?
e) Berechne die Geschwindigkeit dieses Fahrzeugs!
f) Zeichne das Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm!
