Übungen zur Physik für Chemiker I

R. Mitdank; M. Gensler; S. Buchholz

Aufgaben zur 4. Übung am 15.11.11

Kinematik – schräger Wurf

13.

Von einem 10 m hohen Turm wird unter dem Winkel f = 37° zur Horizontalen ein Ball mit der Anfangsgeschwindigkeit v₀ = 16.35 m/s geworfen.

· Nach welcher Zeit erreicht der Ball den höchsten Punkt der Wurfbahn?

· Welche Höhe über dem Boden erreicht der Ball?

· Bestimmen Sie die Flugzeit und die Wurfweite.

14.

Wie groß müssen Abschusswinkel und Anfangsgeschwindigkeit eines Geschosses sein, wenn das Ziel mit der horizontalen Entfernung x₁ = 995 m und der Höhe z₁ = 450 m genau im höchsten Punkt der Geschossbahn erreicht werden soll? Der Luftwiderstand soll nicht berücksichtigt werden.

15.

• Ein aus dem Unendlichen kommender Meteorit (Anfangsgeschwindigkeit v_o= 0 m/s ) bewegt sich in Richtung der Mondoberfläche. Mit welcher Geschwindigkeit trifft der Meteorit auf die Mondoberfläche? (Mondradius: R = 1738 km ; Oberflächenbeschleunigung: g = 1,62 m/s².) Für die Abhängigkeit der Schwerebeschleunigung von der Entfernung zum Mondmittelpunkt z gilt: a_S = gR²/z². Man berechne die Geschwindigkeit kinematisch. Hinweis: dv/dt = (dz/dz)(dv/dt) = v dv/dz
• Schätzen Sie ab, mit welcher Geschwindigkeit der Komet Shoemaker-Levi-9 auf die Jupiteratmosphäre traf (g= 26m/s² ; R= 71000km).

16.

Galileo Galilei zeigte, dass die Reichweite von zwei Geschossen, die den Abschusswinkel von 45° um den gleichen Betrag über- bzw. unterschreiten, unter Vernachlässigung der Luftreibung gleich sind.

Beweisen Sie Galileis Aussage.