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Fragenliste von Impuls, Kräfte und Beschleunigung

Ein Objekt beschleunigt innerhalb von 10 Sekunden gleichförmig von der Geschwindigkeit $v_0 = 10 \ \frac{m}{s}$  auf die Geschwindigkeit $v_1= 60 \ \frac{m}{s}$. Berechne die Beschleunigung $a$ des Objekts.

Nr. 1532
Lösungsweg

Ein Auto hat die Anfangsgeschwindigkeit $v_0 = 30,0 \ \frac{km}{h}$ und beschleunigt in $20,0$ Sekunden gleichförmig auf die
Geschwindigkeit $v_1=50,0 \ \frac{km}{h}$. Berechne die in dieser Zeit zurückgelegte Stecke $s$ (Beschleunigungsstecke).

Nr. 1534
Lösungsweg

Sie beschleunigen aus dem Stillstand für eine halbe Minute mit der Beschleunigung $a= 2,0 \frac{m}{s^2}$. Wie schnell sind Sie nun?

Nr. 1551
Lösungsweg

Die Geschwindigkeit(sfunktion) $v(t)$ ist die erste Ableitung der Ortsfunktion $x(t)$ nach der Zeit $t$, d.h. $v(t)= \frac{d}{dt} x(t)$. Gegeben sei die Ortsfunktion $x(t)= 4\frac{m}{s^2} t^2 -32 \frac{m}{s} t + 100m$ , welche ein gleichmäßig beschleunigtes Objekt beschreibt. Bestimme für dieses Beispiel die Geschwindigkeitsfunktion $v(t)$.

Nr. 1553
Lösungsweg

Beschleunigungen werden oft, anstatt in SI-Einheiten, als Vielfaches der Erdbeschleunigung $g \approx 9,81 \frac{m}{s^2}$ angegeben. Betrachten wir als Beispiel ein Formel-1-Auto. Ein solches Fahrzeug beschleunigt beim Start in ca. 2,0 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Die wievielfache Erdbeschleunigung spürt demnach ein Formel-1-Pilot in Fahrtrichtung? 

Nr. 1603
Lösungsweg

Auf ein Objekt mit Masse $m=3,2 kg$ wirkt eine konstante Kraft von $F=18,0 kN$. Wie groß wird somit die Beschleunigung $a$ des Objekts sein?

Nr. 1604
Lösungsweg

Welche Kraft $F$ ist nötig um ein Objekt mit Masse $m=4,2 kg$ in 5,0 Sekunden von der Geschwindigkeit $v_0=20 \frac{m}{s}$ auf die Geschwindigkeit $40 \frac{m}{s}$ zu beschleunigen? (in SI-Einheit)

Nr. 1605
Lösungsweg

Ein Auto (m=900kg) benötigt 22s um aus dem Stand auf 80\frac{km}h zu kommen. Wie groß ist die durchschnittliche Beschleinigung?

Nr. 1991

Ein Auto (m=900kg) benötigt 22s um aus dem Stand auf 80\frac{km}h zu kommen. Wie groß ist die durchschnittliche Kraft des Motors?

Nr. 1992

Ein Auto (m=900kg) benötigt 4,6s um aus dem Stand auf 100\frac{km}h zu kommen. Wie groß ist die durchschnittliche Beschleunigung?

Nr. 1993

Ein Auto (m=900kg) benötigt 4,6s um aus dem Stand auf 100\frac{km}h zu kommen. Wie groß ist die durchschnittliche Kraft des Motors?

Nr. 1994

Ein Auto (m=800kg) benötigt 7,2s um aus dem Stand auf 100\frac{km}h zu kommen. Wie groß ist die durchschnittliche Beschleunigung?

Nr. 1995

Ein Auto (m=800kg) benötigt 7,2s um aus dem Stand auf 100\frac{km}h zu kommen. Wie groß ist die durchschnittliche Kraft des Motors?

Nr. 1996

Ein Auto (m=1,2t) benötigt 7,2s um aus dem Stand auf 75\frac{km}h zu kommen. Wie groß ist die durchschnittliche Beschleunigung?

Nr. 1997

Ein Auto (m=1,2t) benötigt 7,2s um aus dem Stand auf 75\frac{km}h zu kommen. Wie groß ist die durchschnittliche Kraft des Motors?

Nr. 1998

Ein Schlitten (m=100kg) lässt sich auf einer waagrechten Eisfläche reibungslos verschieben. Am Schlitten greift die Zugkraft F=50N an, die waagrecht in Fahrtrichtung wirkt.

Mit welcher Beschleunigung setzt sich der Schlitten in Bewegung?

Nr. 1999

Ein Schlitten (m=100kg) lässt sich auf einer waagrechten Eisfläche reibungslos verschieben. Am Schlitten greift die Zugkraft F=50N an, die waagrecht in Fahrtrichtung wirkt.

Wie groß ist die Geschwindigkeit des Schlittens nach 10s?

Nr. 2000

Ein Schlitten (m=100kg) lässt sich auf einer waagrechten Eisfläche reibungslos verschieben. Am Schlitten greift die Zugkraft F=50N an, die waagrecht in Fahrtrichtung wirkt.

Welchen Weg hat der Schlitten 10s nach dem Stillstand zurückgelegt?

Nr. 2001
Lösungsweg

Ein Schlitten (m=250kg) lässt sich auf einer waagrechten Eisfläche reibungslos verschieben. Am Schlitten greift die Zugkraft F=100N an, die waagrecht in Fahrtrichtung wirkt.

Mit welcher Beschleunigung setzt sich der Schlitten in Bewegung?

Nr. 2002

Ein Schlitten (m=250kg) lässt sich auf einer waagrechten Eisfläche reibungslos verschieben. Am Schlitten greift die Zugkraft F=100N an, die waagrecht in Fahrtrichtung wirkt.

Wie groß ist die Geschwindigkeit des Schlittens nach 10s?

Nr. 2003

Ein Schlitten (m=250kg) lässt sich auf einer waagrechten Eisfläche reibungslos verschieben. Am Schlitten greift die Zugkraft F=100N an, die waagrecht in Fahrtrichtung wirkt.

Welchen Weg hat der Schlitten 10s nach dem Stillstand zurückgelegt?

Nr. 2004
Lösungsweg

Ein Radfahrer möchte innnerhalb von 10s von 20\frac {km} h auf 25\frac {km} h beschleunigen. Er wiegt 75kg und sein Rad 12kg.

Welche Beschleunigung wird er (durchschnittlich) erfahren?

Nr. 2005

Ein Radfahrer möchte innnerhalb von 10s von 20\frac {km} h auf 25\frac {km} h beschleunigen. Er wiegt 75kg und sein Rad 12kg.

Welche Kraft muss er bei konstanter Beschleunigung aufbringen?

Nr. 2006

Ein Radfahrer möchte innnerhalb von t=10s von v_1=20\,\frac {km}{ h} auf v_2=25\,\frac {km} {h} beschleunigen. Er wiegt m_P=75\,kg und sein Rad m_R=12\,kg.

Welchen Weg s legt er bei gleichmäßiger Beschleunigung a dabei zurück?

Nr. 2007
Lösungsweg

Ein Radfahrer möchte innnerhalb von 15s von 20\frac {km} h auf 30\frac {km} h beschleunigen. Er wiegt 75kg und sein Rad 12kg.

Welche (durchschnittliche) Beschleunigung erfährt er dabei?

Nr. 2008

Ein Radfahrer möchte innnerhalb von 15s von 20\frac {km} h auf 30\frac {km} h beschleunigen. Er wiegt 75kg und sein Rad 12kg.

Welche Kraft muss er bei gleichförmiger Beschleunigung aufbringen?

Nr. 2009

Ein Radfahrer möchte innnerhalb von t=15s von v_1=20\,\frac {km} {h} auf v_2=30\,\frac {km} {h} beschleunigen.

Er wiegt m_P=75\,kg und sein Rad m_R=12\,kg.

Welchen Weg legt er dabei bei gleichförmiger Beschleunigung a zurück?

Nr. 2010
Lösungsweg

Eine Radfahrerin bremst vor einer Kreuzung mit konstanter Bremskraft von v=25\,\frac{km}{ h} bis zum Stillstand. Sie braucht dafür einen Bremsweg von 24m. Sie wiegt m_P=65\,kg und ihr Rad m_R=15\,kg.

Wie lange braucht sie für die Vollbremsung?

Nr. 2011
Lösungsweg

Eine Radfahrerin bremst vor einer Kreuzung mit konstanter Bremskraft von v=25\,\frac{km}{ h} bis zum Stillstand. Sie braucht dafür einen Bremsweg von 24m. Sie wiegt m_P=65\,kg und ihr Rad m_R=15\,kg.

Welche Beschleunigung a erfährt sie dabei?

Nr. 2012
Lösungsweg

Eine Radfahrerin bremst vor einer Kreuzung mit konstanter Bremskraft von v=25\,\frac{km}{ h} bis zum Stillstand. Sie braucht dafür einen Bremsweg von 24m. Sie wiegt m_P=65\,kg und ihr Rad m_R=15\,kg.

Welche Kraft F wirkt dabei auf die Bremsen?

Nr. 2013
Lösungsweg

Ein Auto (4,5m) möchte einen Traktor (4m) überholen, der konstant 35\frac{km} h schnell fährt. Zu Beginn des Überholvorgangs sind beide gleich schnell und das Auto hat einen Sicherheitsabstand von 40m zum Traktor. Dann beschleunigt das Auto gleichmäßig mit 3\frac{m}{s^2} auf 100\frac{km}h und überholt dabei den Traktor. Schließlich reiht es sich mit einem Abstand von 35m wieder vor dem Traktor ein.

Welche Strecke legt das Auto von Beginn der Beschleunigung bis zum Einreihen vor dem Traktor zurück?

Nr. 2014

Gegeben sei die Bewegungsgleichung eines Körpers:

x(t)=9t^3+24t

Wie groß ist die Beschleunigung zum Zeitpunkt t?

Nr. 2039

Zwei Güterzüge stehen nebeneinander im Bahnhof. Ihre Massen betragen 1800t und 1600t, der Abstand ihrer Schwerpunkte 6m. Wie groß ist ihre gegenseitige Anziehungskraft aufgrund ihrer Massen?

Nr. 2064

Zwei Güterzüge stehen nebeneinander im Bahnhof. Ihre Massen betragen 1800t und 1600t, der Abstand ihrer Schwerpunkte 6m. Wie groß ist die Beschleunigung, die auf den leichteren Zug in Richtung des schwereren Zuges wirkt? Die Beschleunigung wird durch die Schwerkraft zwischen den beiden Zügen verursacht.

Nr. 2065
Lösungsweg

In einem Hafen steht ein großes Containerschiff (400.000t) neben einem Schlepper (20t). Der Abstand ihrer Schwerpunkte beträgt 35m.

Wie groß ist die Schwerkraft die zwischen den beiden Schiffen wirkt?

Nr. 2066
Lösungsweg

In einem Hafen steht ein großes Containerschiff (400.000t) neben einem Schlepper (20t). Der Abstand ihrer Schwerpunkte beträgt 35m.

Wie lange braucht der Schlepper um sich nur durch die Anziehungskraft 10cm an das Containerschiff anzunähern? (Sämtliche Reibungen können vernachlässigt werden, das Containerschiff kann als starr angenommen werden. Die Bewegung kann als gleichförmig beschleunigte Bewegung angenommen werden.)

Nr. 2067
Lösungsweg

Impulserhaltung: Ein Ball (m_1=0,5kg) fliegt mit einer Geschwindigkeit von v=20\frac ms in die Arme des lotrecht hochgesprungenen Torwarts (m_2=75kg), der ihn festhält.

Mit welcher Geschwindigkeit \bar{v} fliegt der Torwart nach hinten?

Nr. 2068
Lösungsweg

Welche Kraft F wird benötigt, wenn ein Körper mit der Masse m=12kg in 4 Sekunden von 30 m/s auf 50 m/s beschleunigt?

Nr. 3110
Lösungsweg

Welche Masse m  besitzt ein Körper, auf den die Kraft $F=90\,N$ wirkt, während er in 2 Sekunden von 100\, \frac{km}{h} auf 130\, \frac{km}{h} beschleunigt wird?

Nr. 3111
Lösungsweg

Ein Objekt beschleunigt aus dem Stillstand zu einer Geschwindigkeit v=180\,\frac{km}{h} in einer Zeit von t=4,8\,s. Wenn es nun mit der selben gleichmäßigen Beschleunigung a für eine Zeit t=10,5\,s beschleunigt, wie gross ist die Momentangeschwindigkeit v des Objektes zu diesem Zeitpunkt?

Nr. 3112
Lösungsweg

Ein Auto fährt mit der Geschwindigkeit v_1=30\,\frac{km}{h}  und beschleunigt gleichmäßig innerhalb einer Zeit t=10\,s auf v_2=60\,\frac{km}{h}

Welche Strecke s hat das Auto während des Beschleunigungvorganges zurückgelegt? 

Nr. 3113
Lösungsweg

Ein Auto mit einer Masse m=1,3 \,t  benötigt ein Zeit t=5,6\,s um aus dem Stillstand auf die Geschwindigkeit v=100\, \frac{km}{h} zu beschleunigen. 

Wie hoch ist die durchschnittliche Kraft des Motors?

Nr. 3114
Lösungsweg

Ein Auto \left(m=1,2\,t\right) braucht t=6,3\,s   um von0-100\,\frac{km}{h} zu beschleunigen. 

Wie hoch ist die durchschnittliche Kraft des Motors?

Nr. 3126
Lösungsweg

Ein Objekt überträgt bei einem elastischen Stoss mit einer Geschwindigkeit v=30\,\frac{km}{h}  einen Impuls  p=87366 \,\frac{kg\cdot m}{s}.

Welche Masse m besitzt dieses Objekt?

Nr. 3127
Lösungsweg

Auf ein Objekt, welches aus dem Stand in t=3,2\,s auf v=60\,\frac{km}{h} beschleunigt, wirkt eine konstante Kraft F=3,4\,kN.

Was ist somit die Masse m des Objekts?

Nr. 3128
Lösungsweg

Welche Geschwindigkeit v muss ein Objekt mit der Masse m=370\,kg haben um einen Impuls p=1000\,\frac{kg\cdot m}{s} zu erzeugen?

Nr. 3129
Lösungsweg

Ein Auto mit einer Masse m=1,4\,t braucht t=9,8\,s um aus dem Stand die finale Geschwindigkeit v=130\,\frac{km}{h} zu erreichen. 

Welche Kraft muss der Motor durchschnittlich dafür aufbringen?

Nr. 3130
Lösungsweg

Ein Objekt mit der Masse  m=530\,kg startet aus dem Stand mit einer gleichmäßigen Beschleunigung a=4,8\,\frac{m}{s^2}. Es bewegt sich auf einer geraden Strecke für t=9,3\,s bis es mit einem massiven Hindernis kollidiert.

Welchen Impuls p hatte das Objekt zum Zeitpunkt des Aufpralls?

Nr. 3131
Lösungsweg

Ein massebehafteter Körper m=400\,kg prallt mit v=70\,\frac{km}{h} gegen eine Wand.

Wie groß ist der entstandene Impuls p?

Nr. 3132
Lösungsweg

Ein Objekt beschleunigt aus dem Stand mit konstanter Beschleunigung a=3,2\,\frac{m}{s} und das für eine Zeit t=12\,s

Wie schnell ist das Objekt jetzt? 

Nr. 3184
Lösungsweg

Der Abstand zwischen zwei Körpern und deren Mittelpunkte beträgt r=10\,m. Körper A besitzt eine Masse m_A=4,5\cdot 10^{6}\,kg während Körper B lediglich eine Masse m_B=10\,kg aufweist. Mit welcher Kraft F ziehen sich beide Körper an? 

Nr. 3188
Lösungsweg

Ein Skateboarder möchte von v_1=15\,\frac{km}{h} auf v_2=25\,\frac{km}{h} beschleunigen und das in einer Zeit t=5\,s. Er selbst wiegt m_E=79\,kg und sein Skateboard m_S=2\,kg

Wieviel Kraft F muss er durchschnittlich aufbringen?

Nr. 3189
Lösungsweg

Ein Sprinter beschleunigt in t=9\,s aus dem Stand auf v=5,8\,\frac{m}{s}. Dabei muss er eine Kraft F=52\,N aufwenden. 

Wieviel wiegt dieser Sprinter?

Nr. 3190
Lösungsweg

Ein Auto mit dem Gesamtgewicht m=1,3\,t beschleunigt von v_1=50\,\frac{km}{h} auf v_2=100\,\frac{km}{h} in einer Zeit t=4\,s. Welche Kraft F muss der Motor dafür aufbringen?

Nr. 3191
Lösungsweg

Ein Auto (m=1,2\,t) beschleunigt in t=4,2\,s aus dem Stand auf v=70\,\frac{km}{h}

Welche (durchschnittliche) Kraft F muss der Motor dabei aufbringen? 

Nr. 3351
Lösungsweg

EIn Auto (m=1000\,t) beschleunigt innerhalb von t=3,2\,s von v_1=30\,\frac{km}{h} auf v_2=50\,\frac{km}{h}.

Welche durchschnittliche Kraft F muss der Motor dabei aufbringen?

Nr. 3352
Lösungsweg

Ein Lkw (m=8,3\,t) beschleunigt innerhalb von t=11\,s aus dem Stand auf v=11,7\,\frac{m}{s}.

Welche durchschnittliche Kraft F muss der Motor dafür aufbringen?

Nr. 3353
Lösungsweg

Ein Objekt mit der Masse m=68\,kg beschleunigt mit a=3,8\,\frac{m}{s^2}.

Wie hoch ist der Kraftaufwand F während dieser Beschleunigung?

Nr. 3354
Lösungsweg

Ein Auto mit der Masse m=1,9\,t bringt während einer Beschleunigungsphase eine durchschnittliche Kraft F=9432,66N auf. 

Wie schnell beschleunigt das Auto? 

Nr. 3355
Lösungsweg

Ein Auto mit dem Gewicht m=2,3\,t beschleunigt in der Zeit t=5\,s aus dem Stand auf die Geschwindigkeit v=75\,\frac{km}{h}.

Welche durchschnittliche Kraft F muss der Motor dafür aufbringen? 

Nr. 3356
Lösungsweg

Der Motor eines Autos bringt durchschnittlich eine Kraft F=9667,3Nauf eine Beschleunigung a=4,22\,\frac{m}{s^2} durchzuführen. 

Welche Masse m besitzt das Auto? 

Nr. 3357
Lösungsweg

Welche Einheit hat der Impuls p

Nr. 3358
Lösungsweg

Welchen Impuls p hat ein ein Objekt, das die Masse m=400kg hat und sich mit einer Geschwindigkeit v=6,4\,\frac{m}{s} fortbewegt? 

Nr. 3374
Lösungsweg

Welchen Impuls p hat ein Auto mit dem Gesamtgewicht m=4,3\,t, das mit einer Geschwindigkeit v=80\,\frac{km}{h} fährt?

Nr. 3486
Lösungsweg

Der Körper A mit der Masse m_1=5,36 \cdot 10^{9}kg und der Körper B mit der Masse m_2=4,49 \cdot 10^{12}kg sind durch eine Strecke von s=2,9 \cdot 10^6m voneinander entfernt.

Mit welcher Kraft F ziehen sie sich gegenseitig an?

Nr. 3524
Lösungsweg

Die Objekte A mit einer Masse m=3,51 \cdot 10^6t und B mit einer Masse von m=5,28 \cdot 10^{14}kg sind s=1,024\cdot 10^7m voneinander entfernt. 

Mit welcher Kraft F ziehen sich die beiden Objekte A und B an? 

Nr. 3525
Lösungsweg

Ein anfänglich ruhendes Objekt gleitet reibungslos aus der Höhe h eine Rampe hinunter. Am Ende der Rampe befindet sich eine Schleife mit dem Radius r = 2m. Wie groß muss h mindestens sein, damit das Objekt beim Passieren der Schleife nicht von der Schleife fällt?

Nr. 4065
Lösungsweg

Gegeben sei eine hypothetische, ringförmige Raumstation. Die Raumstation dreht sich mit einer Winkelgeschwindigkeit von einer Umdrehung pro Stunde, um eine künstliche Schwerkraft für die Besatzung zu erzeugen, welche sich auf der Innenseite des Rings befindet. Wie groß muss der Radius r des Rings sein, um eine Schwerkraft ähnlich der auf der Erdoberfläche zu erzeugen?

Nr. 4120
Lösungsweg

Berechnen Sie die Beschleunigung a_G, die ein Objekt auf der Erdoberfläche durch die Gravitationskraft erfährt. Vergleichen Sie sie mit der entgegengesetzten Beschleunigung a_Z der Zentrifugalkraft, die auf ein Objekt am Äquator wirkt und geben Sie das Verhältnis der beiden Beschleunigungen an.

Verwenden Sie für die Berechnungen einen mittleren Erdradius von R = 6\;378\;137m und eine mittlere Dichte der Erde von \rho = 5518\frac{kg}{m^3}. Sie können für diese Aufgabe annehmen, dass die Erde eine Kugel ist.

Nr. 4121
Lösungsweg

Der Luftdruck beträgt in Bodennähe p = 101\;325Pa. Verwenden Sie ihn, sowie den mittleren Erdradius von R = 6371km um mittels Gravitationskraft das Gewicht der Atmosphäre abzuschätzen.

Nr. 4135
Lösungsweg

Vergleichen Sie die die Coulombkraft F_C und die Gravitationskraft F_G, die zwischen einem Elektron und einem Proton wirkt. Berechnen Sie das Verhältnis \frac{F_C}{F_G} der beiden Kräfte.

Einige hilfreiche Konstanten:

Elementarladung e = 1,6\cdot 10^{-19}C
Elektronenmasse m_e = 9,1\cdot10^{-31}kg
Protonenmasse m_p = 1,67\cdot10^{-27}kg

elektrische Feldkonstante \vareps_0 = 8,85\cdot10^{-12}\frac{As}{Vm}

Gravitationskonstante G = 6,67\cdot 10^{-11}\frac{m^3}{kg\cdot s^2}

Nr. 4140
Lösungsweg

Ein Mann bringe exakt m = 100 [kg] auf die Waage. Die Gewichtskraft, die dabei auf ihn einwirkt, unterscheidet sich je nachdem ob er sich auf der Erd- oder der Mondoberfläche befindet. In welchem Verhältnis stehen beide Kräfte zueinander (Mondmasse: ein Einundachtzigstel der Erdmasse M_{M}=\frac{M_{E}}{81}; Mondradius: ca. ein drittel des Erdradius r_{M}=0,27\cdot r_{E})?

Nr. 4174
Lösungsweg

Gegeben sei eine Walze (Masse m, Radius r) und eine glatte schiefe Ebene. Wird die Walze schneller, wenn sie a) die Ebene reibungsfrei hinuntergleitet oder b) unter Vernachlässigung von Reibung hinunterrollt?

Hinweis: Das Trägheitsmoment der Walze sei durch I=\frac{1}{2}mr^{2} gegeben.

Nr. 4176
Lösungsweg

NEWS

Die Mathe Plattform des Technikum Wien gewinnt den eLearning Award 2019 als Projekt des Jahres in der Kategorie Hochschule. 

Festigen Sie Ihre Grundkenntnisse und bereiten Sie sich auf Prüfungen vor.
Im Juli starten wieder die Warm-up Kurse - ein kostenloser Service für Aufgenommene und Studierende der FHTW.


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Anmeldung und Informationen
Warm-up-Kurse

Die nächsten Qualifikationskurse starten im Februar 2019. Informationen zu dem generallen Ablauf und Kontakt finden Sie auf unserer Website.

Die Infoveranstaltung findet am 19.02.2019 um 17h50 in HS A3.13 statt.

Die Plattform wächst! Wir bauen im Moment den Bereich des Studienwissens aus. Bitte haben Sie Verständnis, dass die Inhalte dort erst nach und nach ergänzt werden. Ebenso kann es bei Design und Grafik noch zu Änderungen, Verbesserungen und kleinen Bugs kommen. Danke für Ihr Verständnis!

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