Aufgaben

Willkommen bei der Aufgabendatenbank! Sie sind unsicher in der Physik und brauchen dringend mehr "Stoff" zum üben? Dann sind Sie hier richtig.






Aufgabe 111leicht

 

Ein Fussgänger legt in 6 Sekunden eine Strecke von 36 m zurück.

  1. Wie gross ist seine Geschwindigkeit? (`21.6(km)/h`)
  2. Wie lange braucht er für eine Strecke von 1.2 km? (`3'20''`)
  • `v=(Deltas)/(Deltat)=(36m)/(6s)=6m/s=21.6(km)/(h)`
  • `v=(Deltas)/(Deltat)->Deltat=(Deltas)/v=3min 20s`

  • Aufgabe 112leicht

     

    Die Entfernung Erde - Sonne beträgt `150'000'000 km` und die Lichtgeschwindigkeit `300'000(km)/(s)`.

    1. Wie lange dauert es, bis das Licht von der Sonne zur Erde gelangt is? (`8'20''`)
  • Das Licht ist mit konstanter Geschwindigkeit von der Sonne zur Erde unterwegs. Aus der Definition für die mittlere Geschwindigkeit `barv=(Deltas)/(Deltat)` folgt für die gesuchte Zeitspanne `Deltat=(Deltas)/(barv)`. Mit den angegebenen Werten bekommt man `Deltat=(150'000'000 km)/(300'000(km)/(s))=500s`, was 8 Minuten und 20 Sekunden entspricht.

  • Aufgabe 113leicht

     

    Ein Überschallflugzeug habe eine Geschwindigkeit von `450m/s`.

    1. Wie lange braucht es für eine Strecke von 316 km? (`11'42''`)
  • `v=(Deltas)/(Deltat) -> Deltat=(Deltas)/v=11min 42s`

  • Aufgabe 114leicht

     

    Zur Ermittlung der Meerestiefe wird von einem Schiff aus an der Wasseroberfläche ein kurzes Ultraschallsignal ausgesandt. Das Signal kehrt, nachdem es vom Meeresboden reflektiert wurde, nach 1.6s wieder an die Oberfläche zurück (Echolotung).

    1. Wie tief ist an dieser Stelle das Meer, wenn die Schallgeschwindigkeit im Meerwasser `1440m/s` beträgt? (1152m)

    Aufgabe 115leicht

     

    Ein Reisender verlässt Bern um 08:32 Uhr und ist um 10:17 Uhr am Zürich-Flughafen. Die Strecke ist 146km lang.

    1. Wie gross ist die mittlere Reisegeschwindigkeit in `m/s` und in `(km)/h`? (`23.2m/s` oder `83.4(km)/h`)
  • Die gesamte Reisezeit beträgt 1 Stunde und 45 Minuten. Diese entspricht einer Zeitspanne von `Deltat=6300s`. Die Strecke ist `Deltas=146'000m` lang. Daraus ergibt sich eine Geschwindigkeit von `v=(Deltas)/(Deltat)=23.2m/shat=83.4(km)/(h)`.

  • Aufgabe 116leicht

     

    Die Ortschaften A und B sind 30 km voneinander entfernt. Ein Automobilist durchfährt die ersten 20 km mit `80(km)/(h)`. Eine Panne zwingt ihn, 30 Minuten zu warten. Die restlichen 10 km legt er dann mit `100(km)/(h)` zurück.

    1. Wie lange ist er unterwegs? (51 min)
    2. Welches ist seine mittlere Geschwindigkeit zwischen A und B? (`35(km)/(h)`)

    Aufgabe 133leicht

     

    Ein Güterzug hat eine Länge von 350 m und eine Geschwindigkeit von `45(km)/(h)`.

    1. Wie lange erfährt eine 220m lange Eisenbahnbrücke eine Belastung, wenn der Zug darüber fährt? (45.6s)
  • Überlegung: Die Belastung der Brücke beginnt mit dem Befahren der Lokomotive und hört mit dem letzten Wagen auf. Der zu zählende Weg ist somit die Summe aus Brücken- und Zuglänge, also `Deltas=570m`. Für die Zeit `Deltat` gilt dann: `Deltat=(Deltas)/(v)=45.6s`.

  • Aufgabe 222leicht

     

    Figur

    Betrachten Sie das nebenstehende Geschwindigkeits – Zeit Diagramm.

    1. Zeichnen Sie daraus das dazugehörige Ort – Zeit Diagramm, wenn das bewegte Objekt sich zum Zeitpunkt null am Ort s = 1 m aufgehalten hat! (k.A.)
    2. An welchem Ort befindet sich das Objekt am Ende der Bewegung? (`16m`)
    3. Wie gross war die mittlere Geschwindigkeit der Bewegung im Zeitraum von 0 bis 12 s? (`1.25m/s`)
    4. Angenommen, das Objekt hätte einen Distanzbesser ("Kilometerzähler") eingebaut – um wie viel würde sich die Streckenanzeige ändern? (`27m`)
  • Das Ort-Zeit Diagramm ist in der folgenden Abbildung gezeigt!

    Figur

  • Einfach aus dem Diagramm ablesen: Das Objekt befindet sich am Ort `s=16m`.
  • Am Ende der Bewegung hat sich das Objekt innerhalb von 12 s von ursprünglich 1m zum Ort 16 m bewegt. Die mittlere Geschwindigkeit betrug also schlussendlich `barv=(15m)/(12s)=1 1/4m/s`.
  • Die zurückgelegte Strecke beträgt total `15m+6m+6m=27m`.

  • Aufgabe 409leicht

     

    Sie fahren mit dem InterRegio vom Zürich nach Bern. Der Zug verlässt den Hauptbahnhof in Zürich um 08:06 Uhr und trifft 09:25 Uhr in Bern ein.

    1. Welches ist die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit des Schnellzuges, wenn die Strecke 122km beträgt? (`92.7(km)/(h)`)
    2. Warum wird in der letzten Teilaufgabe das Wort "durschnittlich" benutzt? (k.A.)
  • Der Zug ist mit der durchschnittlichen Geschwindigkeit `bar(v)=(122km*10^3m/km)/(79min*60s/min)=25.7m/s=92.7(km)/(h)` unterwegs.
  • Der Zug wird auf der Strecke sicher nicht mit konstanter Geschwindigkeit unterwegs sein können. Der erhaltene Wert lässt darum keine Rückschlüsse auf die jeweiligen Momentangeschwindigkeiten zu. Da es sich um einen Durchschnitt handelt, bekommt das Symbol für die Geschwindigkeit (v) noch einen Querstrich (`barv`).

  • Aufgabe 410leicht

     

    Ein Autofahrer fährt 504 km weit mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von `90 (km)/(h)`. Er macht insgesamt 24 Minuten Pause.

    1. Wie lange ist er unterwegs? (6 Stunden)
  • Aus der Definition für die Geschwindigkeit `v=(Deltas)/(Deltat)` folgt `Deltat = (Deltas)/(v)` und in unserem Fall `Deltat = (Deltas)/(barv)=(504km)/(90(km)/(h))=5.6h` für die reine Fahrzeit. Dazu rechnet man nun noch die Pausenzeit von 24 Minuten `((24min)/(60min/h)=0.4h)` und bekommt 6 Stunden.

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