A1 — Mechanik
Ein Lkw (
) fährt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 
Berechne die kinetische Energie des Lkw.
Der Fahrer des Lkw bemerkt, dass ein vorausfahrendes Fahrzeug stark bremst. Die Zeitspanne vom Moment des Wahrnehmens der aufleuchtenden Bremslichter bis zum Betätigen der Bremse beträgt 
(Reaktionszeit).
Berechne den in dieser Zeit vom Lkw zurückgelegten Weg.
An einer Auffahrt beschleunigt ein stehender Sportwagen in dem Moment, in dem der Lkw mit einer Geschwindigkeit von 
an ihm vorbeifährt (
).
Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung des Sportwagens ist im nachfolgenden 
Diagramm dargestellt.
Ergänze in diesem Diagramm den Graphen der Bewegung des Lkw und ermittle, nach welcher Zeit der Sportwagen den Lkw eingeholt hat.
Zeige mithilfe des Diagramms, dass die Beschleunigung des Sportwagens 
beträgt.
Zehn Sekunden nach dem Start hat der Sportwagen einen Impuls von 
Berechne seine Masse.
Kreuze an, welches der abgebildeten qualitativen 
Diagramme die Bewegung des Sportwagens korrekt darstellt.
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monatlich kündbarSchulLV-PLUS-Vorteile im ÜberblickDu hast bereits einen Account?Für die Geschwindigkeit des LKWs gilt 
Daraus folgt 
Für die kinetische Energie des LKWs gilt 
daraus folgt mit 
und 
![Formula: \begin{array}{rcl} E_{\mathrm{kin}} & = & \dfrac{1}{2} \cdot 38 \cdot 10^{3}\;\mathrm{kg} \cdot \left(22\;\mathrm{\dfrac{m}{s}}\right)^{2} \\[5pt] & = & 19 \cdot 10^{3} \;\mathrm{kg} \cdot 484\;\mathrm{\dfrac{m^{2}}{s^{2}}} \\[5pt] & = & 9,196 \cdot 10^{6} \;\mathrm{J} \approx 9,2\;\mathrm{MJ} \end{array}](https://www.schullv.de/resources/formulas/91fb1290186cdf5281591336c723d41ea406d05ecdc15d5127ba6d7fa856f685_light.svg)
![Formula: \begin{array}{rcl} E_{\mathrm{kin}} & = & \dfrac{1}{2} \cdot 38 \cdot 10^{3}\;\mathrm{kg} \cdot \left(22\;\mathrm{\dfrac{m}{s}}\right)^{2} \\[5pt] & = & 19 \cdot 10^{3} \;\mathrm{kg} \cdot 484\;\mathrm{\dfrac{m^{2}}{s^{2}}} \\[5pt] & = & 9,196 \cdot 10^{6} \;\mathrm{J} \approx 9,2\;\mathrm{MJ} \end{array}](https://www.schullv.de/resources/formulas/91fb1290186cdf5281591336c723d41ea406d05ecdc15d5127ba6d7fa856f685_dark.svg)
Für die in dieser Zeit zurückgelegte Strecke gilt 
Durch Einsetzen der gegebenen Werte ergibt sich folglich:
Aus dem Diagramm ergibt sich im Rahmen der Ablesegenauigkeit: 
Für die Beschleunigung gilt 
Aus dem Diagramm kann folgendes Wertepaar abgelesen werden:
nach 
Das kann in die Formel für die Beschleunigung 
eingesetzt werden:
Da sich der Sportwagen zu Beginn in Ruhe befindet, gilt: 
und 
Für die Geschwindigkeit gilt:
![Formula: \begin{array}{rcl} v & = & a \cdot t \quad&\mid \text{Einsetzen} \\[5pt] v & = & 3,4 \;\mathrm{\dfrac{m}{s^{2}}} \cdot 10 \;\mathrm{s} \\[5pt] v & = & 34 \;\mathrm{\dfrac{m}{s}} \end{array}](https://www.schullv.de/resources/formulas/684fc96e4170f4b6a79f6310f3202b47743dfb56e2462c2377864f7ed917e0f1_light.svg)
![Formula: \begin{array}{rcl} v & = & a \cdot t \quad&\mid \text{Einsetzen} \\[5pt] v & = & 3,4 \;\mathrm{\dfrac{m}{s^{2}}} \cdot 10 \;\mathrm{s} \\[5pt] v & = & 34 \;\mathrm{\dfrac{m}{s}} \end{array}](https://www.schullv.de/resources/formulas/684fc96e4170f4b6a79f6310f3202b47743dfb56e2462c2377864f7ed917e0f1_dark.svg)
Damit kann über die Beziehung 
und 
die Masse berechnet werden:
Richtige Lösung: Diagramm B