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Gruppe B

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Klassenarbeit
Gruppe B
Physik
Name, Vorname
Hilfsmittel: Taschenrechner, Tafelwerk
Zeit: 70
1. Vervollständige die nachfolgende Tabelle.
physikalische
Größe
Zeit
[4]
Formelzeichen
Einheit
1
m
s2
F
Masse
2. Vervollständige den Lückentext.
[4]
Jeder Körper verharrt in Ruhe oder ________________ Bewegung, solange keine
_______________ auf ihn einwirken. In diesem Fall befindet sich der Körper in einem
_______________________ .Übt jedoch ein Körper A eine Kraft auf einen Körper B aus, so
erzeugt diese Kraft eine__________________ Gegenkraft.
3. Gib an, ob für die beschriebenen Bewegungsvorgänge das Trägheitsgesetz gilt und begründe
deine Entscheidung.
•
Eine Radfahrerin rollt mit steigender Geschwindigkeit einen Berg hinab.
•
Vor einer Kurve bremst sie das Fahrrad ab.
•
Sie durchfährt die Kurve mit konstanter Geschwindigkeit.
[3]
4. Erkläre mit Hilfe des Newtonschen Grundgesetzes, warum ein LKW mit Anhänger an einer
Kreuzung langsamer beschleunigt als ein LKW ohne Anhänger, obwohl die Motoren beider
Fahrzeuge die gleiche Kraft aufbringen.
[3]
5. Die Bewegung einer Straßenbahn von Haltestelle A zur
Haltestelle B ist in folgendem a-t-Diagramm dargestellt.
a. Beschreibe den Bewegungsablauf der
Straßenbahn in Worten.
[3]
b. Berechne die Geschwindigkeit, die die
Straßenbahn erreicht.
[2]
c. Zeichne das v-t-Diagramm für die gesamte
Bewegung.
[4]
d. Bestimme rechnerisch den Weg, der zwischen
den Haltestellen A und B von der Straßenbahn zurückgelegt wurde.
[6]
e. Die Straßenbahn hat eine Masse von 22t. Berechne die Bremskraft, die die
Straßenbahn aufbringen muss.
[3]
6. Beim sogenannten Street-Racing werden Autorennen über eine Viertelmeile (402,34 m)
gefahren. Eine Viper SRT10 kann diese in 11,8 s bewältigen.
a. Berechne die Beschleunigung und die Endgeschwindigkeit, die dieser Rennwagen
dabei erreicht, wenn eine gleichförmige Beschleunigung vorausgesetzt wird. [5]
b. Der Motor entwickelt dabei eine Kraft von 9680 N. Berechne die Masse des
Rennwagens.
[3]
Klassenarbeit
Gruppe B
Physik
Name, Vorname
Hilfsmittel: Taschenrechner, Tafelwerk
Zeit: 70
Lösungen:
1.
physikalische
Größe
Zeit
Formelzeichen
Einheit
t
1s
Beschleunigung
a
1
F
m
Kraft
Masse
m
s2
1N
1 kg
2. Jeder Körper verharrt in Ruhe oder gleichförmiger Bewegung, solange keine Kräfte auf ihn
einwirken. . In diesem Fall befindet sich der Körper in einem Kräftegleichgewicht.
Kräftegleichgewicht Übt jedoch
ein Körper A eine Kraft auf einen Körper B aus, so erzeugt diese Kraft eine gleichgroße
Gegenkraft.
3. – Das Trägheitsgesetz gilt nicht, da die Geschwindigkeit der Radfahrerin größer wird.
wird
- Das Trägheitsgesetz gilt nicht, da die Geschwindigkeit des Rades abnimmt.
- Das Trägheitsgesetz gilt, da der
d Betrag der Geschwindigkeit der Radfahrerin konstant bleibt.
4. Nach dem Newtonschen Grundgesetz gilt m ~
1
, wenn F = konstant. Da der LKW mit
a
Hänger eine größere Masse zu beschleunigen hat als der LKW ohne Anhänger, muss die
Beschleunigung kleiner sein, da die Motorkräfte gleich sind.
5.
a. Phase I: Die
ie Straßenbahn
Straß
beschleunigt gleichmäßig.. Der Vorgang dauert 30s.
Phase II: Die Straßenbahn bewegt sich gleichförmig, da die Beschleunigung
Beschleun
Null ist.
Dieser Vorgang dauert 35s.
Phase III: Die Straßenbahn bremst gleichmäßig bis zum Stillstand. Der Vorgang dauert
45s.
b. Geg.:
a = 0,75
v = a ⋅t
Lös.:
c.
m
; t = 30s
s2
m
⋅ 30s
s2
m
v = 22,5
s
v = 0,75
Ges.: v
Klassenarbeit
Gruppe B
Physik
Name, Vorname
d. Phase I Geg.:
s1 =
Lös.:
s1 =
a = 0,75
m
; t=30s
s2
Hilfsmittel: Taschenrechner, Tafelwerk
Zeit: 70
Ges.: s1
a 2
t
2
0,75
m
s 2 ⋅ (30s )2
2
s1 = 337,5m
Phase II Geg.:
v = 22,5
m
; t=35s
s
Ges.: s2
s2 = v ⋅ t
Lös.:
m
⋅ 35s
s
s2 = 787,5m
s2 = 22,5
Phase III Geg.:
a = 0,53
m
; t=45s
s2
Ges.: s3
a
s3 = t 2
2
Lös.:
s3 =
0,53
m
s 2 ⋅ (45s )2
2
s3 = 56,2m
sGes = s1 + s2 + s3 = 1661,2m
e. Geg.:
a = 0,53
m
; m = 22t = 22000 kg
s2
F = m⋅a
Lös.:
F = 22000kg ⋅ 0,53
F = 11660 N
m
s2
Ges.: F
Klassenarbeit
Gruppe B
Physik
Name, Vorname
Hilfsmittel: Taschenrechner, Tafelwerk
Zeit: 70
6.
a. Geg.: s = 402,34m; t = 11,8s
a 2
t
2
2s
a= 2
t
2 ⋅ 402,34m
a=
(11,8s )2
m
a = 5,8 2
s
Ges.: a; v
s=
Lös.:
b. Geg.: F = 9680N;
a = 5,8
F = m⋅a
F
a
9680 N
m=
m
5,8 2
s
m = 1669kg
m=
Lös.:
v = a ⋅t
m
⋅ 11,8s
s2
m
v = 68,2
s
v = 5,8
m
s2
Ges.: m
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Gesundheitswesen
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