Physik Kinematik

1. Ein Zug (Lokomotive mit 80 t, N Wagons mit je 40 t) fährt mit der Geschwindigkeit v.

a) Berechnen Sie die maximale Bremskraft F_B, wenn nur die Lokomotive gebremst ist und der Haftreibungskoeffizient Stahl-Stahl 0.15 beträgt.
b) Berechnen Sie aus dieser Bremskraft die Bremsbeschleunigung a für den ganzen Zug.
c) Wie lange (t) braucht der Zug bis zum Stillstand und welche Entfernung (s) legt er dabei zurück?
2. Bei einem Frontalaufprall wird das Auto auf einer Strecke L von der Geschwindigkeit v auf Null abgebremst. Welche Beschleunigung a ist dazu nötig? Mit welcher Kraft F wird der Lenker (Masse m) vom Gurt festgehalten?
3. Ein Schlagballwerfer wirft den Ball unter 45° (also sind v_Ax und v_Ay gleich groß) mit einer Startgeschwindigkeit v_A.
a) Berechnen Sie die Anfangsgeschwindigkeit v_Ax und v_Ay in x- und y-Richtung.
b) Wie hoch (h) steigt der Ball? Wie lange (t₁) fliegt er bis zum höchsten Punkt?
c) Wie lange fliegt der Ball bis zum Aufschlag (t₂, Start und Landung auf der Höhe Null)? Wie weit (w) ist er geflogen?
4. Ein Wasserspeier am Dach einer Kirche schießt das Regenwasser mit v_Ax waagrecht aus einer Höhe h über den Boden. Wie lange (t) benötigt der Strahl bis zum Boden und wie weit (w) schießt der Wasserspeier den Strahl nach vorne? Danke