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Ergebnisse und ausführliche Lösungen
zu den Klasse 10: Aufgaben zur beschleunigten Bewegung


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Nr. 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
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1. Erkläre die Begriffe:
  a) gleichförmige Bewegung
  b) beschleunigte Bewegung
  c) verzögerte Bewegung
  d) Nenne zu den Punkten a), b) und c) jeweils ein Beispiel aus deinem Erfahrungsbereich.
  Ergebnis
  a) Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit.
  b) Bewegung bei der die Geschwindigkeit zunimmt.
  c) Bewegung, bei der die Geschwindigkeit abnimmt.
  d) gleichförmige Bewegung: Flugzeug am Himmel.
beschleunigte Bewegung: Auto fährt an der Ampel an.
verzögerte Bewegung: Auto bremst.
  Ausführliche Lösung

2. Ein Sportwagen startet mit einer konstanten Beschleunigung von a = 4 m/s2.
  a) Welche Geschwindigkeit erreicht er nach 8 s? ( in m/s und km/h )
  b) Wie groß ist der in 8 s zurückgelegte Weg?
  Ergebnis
  a) Nach 8 s erreicht der Sportwagen eine Geschwindigkeit von v = 32 m/s = 115,2 km/h.
  b) Der in 8 s zurückgelegte Weg beträgt 128 m.
  Ausführliche Lösung

3. Ein Kampfjet fliegt mit einer Geschwindigkeit von 720 km/h. Der Pilot beschleunigt 12 s lang mit a = 9 m/s2. Wie groß ist die Geschwindigkeit nach dem Beschleunigungsvorgang?
  Ergebnis
  Nach der Beschleunigungsphase hat das Kampfflugzeug eine Geschwindigkeit von v = 308 m/s oder 1108,8 km/h.
  Ausführliche Lösung

4. Zeichne ein v- t Diagramm der gleichmäßig beschleunigten Bewegung für a = 5 m/s2. Lies daraus die Geschwindigkeit nach der 1. 2. 3. und 4. Sekunde ab.
  Ergebnis
  v1 = 5 m/s,      v2 = 10 m/s,      v3 = 15 m/s,      v4 = 20 m/s
  Ausführliche Lösung

5. Mit zwei Motorrädern wird ein Beschleunigungstest gemacht.
Motorrad Nr. 1 erreicht nach 20 s die Geschwindigkeit v = 180 km/h.
Motorrad Nr. 2 braucht eine Beschleunigungsstrecke von 500 m um auf die Endgeschwindigkeit von 180 km/h zu kommen.
Welches Motorrad erreicht die größten Beschleunigungswerte?
  Ergebnis
  Die beiden Motorräder haben die gleichen Beschleunigungswerte, denn a1 = a2 = 2,5 m/s2.
  Ausführliche Lösung

6. Ein Raketenwagen erreicht bei konstanter Beschleunigung aus der Ruhe nach 50 m Weg die Geschwindigkeit 144 km/h. Wie lange dauert der Beschleunigungsvorgang , wie hoch ist die Beschleunigung?
  Ergebnis
  Der Raketenwagen braucht t = 2,5 s.
Die Beschleunigung beträgt a = 16 m/s2.
  Ausführliche Lösung

7. Nach 6 Sekunden erreicht ein Motorroller die Geschwindigkeit 50 km/h. Wie groß ist der in dieser Zeit zurückgelegte Weg?
  Ergebnis
  Der in 6 Sekunden zurückgelegte Weg beträgt s = 41 2/3 m.
  Ausführliche Lösung

8. Eine Radfahrer startet aus dem Stand mit gleichbleibender Beschleunigung. Nach 7 s hat er 25 m zurückgelegt. Wie groß ist die Beschleunigung?
  Ergebnis
  Die Beschleunigung beträgt etwa 1,02 m/s2.
  Ausführliche Lösung

9. Ein Castor Transport mit der Bahn erreicht beim Anfahren nach einem Stopp durch Demonstranten nach 15 s die Geschwindigkeit 6 m/s. Wie weit ist er gefahren?
  Ergebnis
  Der Castor Transport ist in 15 Sekunden 45 m weit gefahren.
  Ausführliche Lösung

10. Der Zug einer Regionalbahn fährt mit konstanter Beschleunigung an. In den ersten 15 s kommt er 150 m weit. Wie groß sind Beschleunigung und Geschwindigkeit nach 15 s?
  Ergebnis
  Die Beschleunigung beträgt 1 1/3 m/s2. Die Geschwindigkeit nach 15 s beträgt etwa 20 m/s.
  Ausführliche Lösung

11. Die zum Abheben erforderliche Mindestgeschwindigkeit einer Passagiermaschine beträgt v = 75 m/s. Die Länge der zur Verfügung stehenden Startbahn beträgt 1200 m. Mit welchen Werten muss die Maschine mindestens beschleunigen?
  Ergebnis
  Die Passagiermaschine muss mindestens mit etwa 2,35 m/s2 beschleunigen.
  Ausführliche Lösung

12. Ein Pfeil wird von der Sehne eines Bogens auf einer Strecke von 0,7 m beschleunigt. Er erreicht eine Geschwindigkeit von 80 m/s.
  a) Warum ist die Beschleunigung nicht konstant?
  b) Wie groß ist die mittlere, konstant angenommene Beschleunigung?
  c) Wie lange dauert der Beschleunigungsvorgang?
  Ergebnis
  a) Die Beschleunigung ist nicht konstant, da sich die Kraft, die die Sehne auf den Pfeil ausübt, ändert.
  b) Die mittlere Beschleunigung beträgt etwa 4571,149 m/s2.
  c) Der Beschleunigungsvorgang dauert t = 0,0175 s.
  Ausführliche Lösung

1. Ausführliche Lösung:
  a) Eine gleichförmige Bewegung ist eine Bewegung, mit konstanter Geschwindigkeit.
  b) Eine beschleunigte Bewegung ist eine Bewegung, bei der die Geschwindigkeit zunimmt.
  c) Eine verzögerte Bewegung ist eine Bewegung, bei der die Geschwindigkeit abnimmt.
  d) Beispiel zur gleichförmigen Bewegung: Ein ICE- Zug fährt auf freier Strecke in einem bestimmten Abschnitt mit gleichbleibender Geschwindigkeit, z. B. 240 km/h. Er legt dabei in gleichen Zeitabschnitten gleiche Wege zurück.
  Beispiel zur beschleunigten Bewegung: Ein Auto fährt an der Ampel an. Dabei wird es immer schneller, seine Geschwindigkeit nimmt zu. In gleichen Zeitabschnitten legt das Auto immer größere Wege zurück.
  Beispiel zur verzögerten Bewegung: Ein Auto, das abbremst, verliert Geschwindigkeit, es wird immer langsamer. In gleichen Zeitabschnitten werden kürzere Wege zurückgelegt.

2. Ausführliche Lösung:
  a) 02a_l
Nach 8 s erreicht der Sportwagen eine Geschwindigkeit von v = 32 m/s = 115,2 km/h.
  b) 02b_l
Der in 8 s zurückgelegte Weg beträgt 128 m.

3. Ausführliche Lösung:
  03_l
Nach der Beschleunigungsphase hat das Kampfflugzeug eine Geschwindigkeit von v = 308 m/s oder 1108,8 km/h.

4. Ausführliche Lösung:
  04_l 04_des_l

5. Ausführliche Lösung:
  05_l
Die beiden Motorräder haben die gleichen Beschleunigungswerte, denn a1 = a2 = 2,5 m/s2

6. Ausführliche Lösung:
  06_l
Der Raketenwagen braucht t = 2,5 s. Die Beschleunigung beträgt a = 16 m/s2.

7. Ausführliche Lösung:
  07_l
Der in 6 Sekunden zurückgelegte Weg beträgt s = 41 2/3 m.

8. Ausführliche Lösung:
  08_l
Die Beschleunigung beträgt etwa 1,02 m/s2.

9. Ausführliche Lösung:
  09_l
Der Castor Transport ist in 15 Sekunden 45 m weit gefahren.

10. Ausführliche Lösung:
  10_l
Die Beschleunigung beträgt 1 1/3 m/s2. Die Geschwindigkeit nach 15 s beträgt etwa 20 m/s.

11. Ausführliche Lösung:
  Endgeschwindigkeit des Flugzeugs: v = 75 m/s = 270 km/h.
Gesamte Beschleunigungsstrecke: s = 1200 m.
Gesucht ist der nötige Beschleunigungswert.
11_l
Die Passagiermaschine muss mindestens mit etwa 2,35 m/s2 beschleunigen.

12. Ausführliche Lösung:
  a) Die Beschleunigung ist nicht konstant, da sich die Kraft, die die Sehne auf den Pfeil ausübt, ändert.
  b) 12b_l
Die mittlere Beschleunigung beträgt etwa 4571,149 m/s2.
  c) 12c_l
Der Beschleunigungsvorgang dauert t = 0,0175 s.