Aviatik 2013/1 - Versionsgeschichte

Admin: /* Aufgabe 3 */

2014-02-01T08:14:42Z

Aufgabe 3

← Nächstältere Version		Version vom 1. Februar 2014, 08:14 Uhr
Zeile 24:		Zeile 24:
	==Aufgabe 3==		==Aufgabe 3==
	Der Wagen (totale Masse 400 kg) einer Achterbahn fährt mit 30 m/s in den untersten Punkt eines Vertikalloopings ein (kein Kreis). Jegliche Reibung soll vernachlässigt werden.		Der Wagen (totale Masse 400 kg) einer Achterbahn fährt mit 30 m/s in den untersten Punkt eines Vertikalloopings ein (kein Kreis). Jegliche Reibung soll vernachlässigt werden.
	#Wie gross muss der Radius an diesem Punkt gewählt werden, damit die Beschleunigung dort 25 m/s2 beträgt?		#Wie gross muss der Radius an diesem Punkt gewählt werden, damit die Beschleunigung dort 25 m/s<sup>2</sup> beträgt?
	#Wie gross ist dann die Normalkraft auf den Wagen? Überlegen Sie sich, welche Kräfte auf den Wagen einwirken.		#Wie gross ist dann die Normalkraft auf den Wagen? Überlegen Sie sich, welche Kräfte auf den Wagen einwirken.
	#Der höchste Punkt des Loopings liegt 25 m höher. Wie schnell bewegt sich der Wagen dort?		#Der höchste Punkt des Loopings liegt 25 m höher. Wie schnell bewegt sich der Wagen dort?

Admin: /* Aufgabe 2 */

2014-01-24T14:09:17Z

Aufgabe 2

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 14:09 Uhr
Zeile 15:		Zeile 15:

	==Aufgabe 2==		==Aufgabe 2==
	Zwei gleich grosse Widerstände (je 2 kΩ) bilden einen Spannungsteiler. Parallel zum zweiten Widerstand wird zuerst ein dritter Widerstand (3 kΩ, Teilaufgaben a) und b) ) und danach ein Kondensator (Teilaufgaben c) und d) ) angeschlossen. Alle drei Systeme werden über einen Schalter mit einer Gleichspannungsquelle (20 V) verbunden. Das Diagramm unten zeigt die Stärke des elektrischen Stromes durch den Kondensator in Funktion der Zeit.		#[[Bild:Aviatik 13_1_20.png\|thumb\|Zufluss und Inhalt]]Zwei gleich grosse Widerstände (je 2 kΩ) bilden einen Spannungsteiler. Parallel zum zweiten Widerstand wird zuerst ein dritter Widerstand (3 kΩ, Teilaufgaben a) und b) ) und danach ein Kondensator (Teilaufgaben c) und d) ) angeschlossen. Alle drei Systeme werden über einen Schalter mit einer Gleichspannungsquelle (20 V) verbunden. Das Diagramm unten zeigt die Stärke des elektrischen Stromes durch den Kondensator in Funktion der Zeit.
	#Wie gross ist die Spannung beim grössten Widerstand (''R''<sub>3</sub>) in der ersten Anordnung (Skizze).		#Wie gross ist die Spannung beim grössten Widerstand (''R''<sub>3</sub>) in der ersten Anordnung (Skizze).
	#Welche Leistung wird dann im ersten Widerstand (''R''<sub>1</sub>) dissipiert?		#Welche Leistung wird dann im ersten Widerstand (''R''<sub>1</sub>) dissipiert?

Admin am 24. Januar 2014 um 14:05 Uhr

2014-01-24T14:05:14Z

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 14:05 Uhr
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	#Wie stark würden die Puffer (hier als Feder mit einer Federkonstanten von 500 kN/m modelliert) im ungebremsten Fall total zusammen gedrückt?		#Wie stark würden die Puffer (hier als Feder mit einer Federkonstanten von 500 kN/m modelliert) im ungebremsten Fall total zusammen gedrückt?
	'''Hinweis:''' Rechnen Sie mit Hilfe der [[Energie]].		'''Hinweis:''' Rechnen Sie mit Hilfe der [[Energie]].
	Aviatik_13_1_4.~~png‎~~		:[[Datei:Aviatik_13_1_4.png\|Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm]]‎

	==Aufgabe 5==		==Aufgabe 5==

Admin: /* Aufgabe 4 */

2014-01-24T14:04:27Z

Aufgabe 4

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 14:04 Uhr
Zeile 36:		Zeile 36:
	#Wie stark würden die Puffer (hier als Feder mit einer Federkonstanten von 500 kN/m modelliert) im ungebremsten Fall total zusammen gedrückt?		#Wie stark würden die Puffer (hier als Feder mit einer Federkonstanten von 500 kN/m modelliert) im ungebremsten Fall total zusammen gedrückt?
	'''Hinweis:''' Rechnen Sie mit Hilfe der [[Energie]].		'''Hinweis:''' Rechnen Sie mit Hilfe der [[Energie]].
			Aviatik_13_1_4.png‎

	==Aufgabe 5==		==Aufgabe 5==

Admin: /* Aufgabe 2 */

2014-01-24T13:56:25Z

Aufgabe 2

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 13:56 Uhr
Zeile 20:		Zeile 20:
	#Wie gross ist die Ladung des Kondensators nach längerer Zeit?		#Wie gross ist die Ladung des Kondensators nach längerer Zeit?
	#Wie gross ist die Kapazität des Kondensators?		#Wie gross ist die Kapazität des Kondensators?
			:[[Datei:Aviatik 13_1_2.png\|Stromstärke-Zeit-Diagramm]]

	==Aufgabe 3==		==Aufgabe 3==

Admin: /* Aufgabe 4 */

2014-01-24T13:54:35Z

Aufgabe 4

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 13:54 Uhr
Zeile 34:		Zeile 34:
	#Wie schnell würde sich der zweite Wagen nach dem Stoss bewegen, wenn er nicht gebremst wäre?		#Wie schnell würde sich der zweite Wagen nach dem Stoss bewegen, wenn er nicht gebremst wäre?
	#Wie stark würden die Puffer (hier als Feder mit einer Federkonstanten von 500 kN/m modelliert) im ungebremsten Fall total zusammen gedrückt?		#Wie stark würden die Puffer (hier als Feder mit einer Federkonstanten von 500 kN/m modelliert) im ungebremsten Fall total zusammen gedrückt?
	'''Hinweis:''' Rechnen Sie mit Hilfe der Energie.		'''Hinweis:''' Rechnen Sie mit Hilfe der [[Energie]].

	==Aufgabe 5==		==Aufgabe 5==

Admin: /* Aufgabe 5 */

2014-01-24T13:54:15Z

Aufgabe 5

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 13:54 Uhr
Zeile 37:		Zeile 37:

	==Aufgabe 5==		==Aufgabe 5==
			Die Graphik in der 4. Aufgabe ist mit Berkeley-Madonna gerechnet worden. Das zugehörige Modell soll nachfolgend skizziert werden.
			#Skizzieren Sie das [[Systemdiagramm]] (Flowchart) für diesen Auflaufstoss, so dass die Geschwindigkeiten und die Verschiebung der beiden Wagen berechnet werden können.
			#Geben Sie die Gleichungen für die Berechnung der Geschwindigkeiten, der Pufferkraft und der Reibungskraft an, so wie sie für dieses Modell benutzt worden sind. Die Parameter (Masse, Federkonstante, usw.) können Sie mit einem geeigneten Buchstaben angeben.
			#Ergänzen Sie das Flowchart um die Energieebene, so dass die kinetische Energie, die Pufferenergie und dissipierte Energie berechnet werden
			#Geben Sie alle Gleichungen an, die zur Modellierung der Energiebene benötigt werden (inkl. Anfangswerte für die Energie).


	'''[[Lösung zu Aviatik 2013/1\|Lösung]]'''		'''[[Lösung zu Aviatik 2013/1\|Lösung]]'''

Admin: /* Aufgabe 4 */

2014-01-24T13:52:30Z

Aufgabe 4

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 13:52 Uhr
Zeile 29:		Zeile 29:

	==Aufgabe 4==		==Aufgabe 4==
			Ein Güterwagen (Masse 60 t) fährt ungebremst gegen einen zweiten (Masse 30 t), der gebremst ist und anfänglich still steht. Das Diagramm zeigt den Geschwindigkeits-Zeit-Verlauf der beiden Wagen. Die Pufferkraft folgt dem Verlauf einer idealen Feder (linear, keine Reibung).
			#Wie gross ist die Reibkraft (Haftreibungs- oder Bremskraft), die auf den zweiten Wagen einwirkt?
			#Wie weit bewegt sich der zweite Wagen in der Zeitspanne 0 bis 4 s?
			#Wie schnell würde sich der zweite Wagen nach dem Stoss bewegen, wenn er nicht gebremst wäre?
			#Wie stark würden die Puffer (hier als Feder mit einer Federkonstanten von 500 kN/m modelliert) im ungebremsten Fall total zusammen gedrückt?
			'''Hinweis:''' Rechnen Sie mit Hilfe der Energie.

	==Aufgabe 5==		==Aufgabe 5==

Admin: /* Aufgabe 3 */

2014-01-24T13:51:27Z

Aufgabe 3

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 13:51 Uhr
Zeile 22:		Zeile 22:

	==Aufgabe 3==		==Aufgabe 3==
			Der Wagen (totale Masse 400 kg) einer Achterbahn fährt mit 30 m/s in den untersten Punkt eines Vertikalloopings ein (kein Kreis). Jegliche Reibung soll vernachlässigt werden.
			#Wie gross muss der Radius an diesem Punkt gewählt werden, damit die Beschleunigung dort 25 m/s2 beträgt?
			#Wie gross ist dann die Normalkraft auf den Wagen? Überlegen Sie sich, welche Kräfte auf den Wagen einwirken.
			#Der höchste Punkt des Loopings liegt 25 m höher. Wie schnell bewegt sich der Wagen dort?
			#Wie gross muss an diesem Punkt der Radius gewählt werden, damit man sich halb so schwer fühlt wie im Ruhezustand auf der Erde?

	==Aufgabe 4==		==Aufgabe 4==

Admin: /* Aufgabe 2 */

2014-01-24T13:50:27Z

Aufgabe 2

← Nächstältere Version		Version vom 24. Januar 2014, 13:50 Uhr
Zeile 15:		Zeile 15:

	==Aufgabe 2==		==Aufgabe 2==
			Zwei gleich grosse Widerstände (je 2 kΩ) bilden einen Spannungsteiler. Parallel zum zweiten Widerstand wird zuerst ein dritter Widerstand (3 kΩ, Teilaufgaben a) und b) ) und danach ein Kondensator (Teilaufgaben c) und d) ) angeschlossen. Alle drei Systeme werden über einen Schalter mit einer Gleichspannungsquelle (20 V) verbunden. Das Diagramm unten zeigt die Stärke des elektrischen Stromes durch den Kondensator in Funktion der Zeit.
			#Wie gross ist die Spannung beim grössten Widerstand (''R''<sub>3</sub>) in der ersten Anordnung (Skizze).
			#Welche Leistung wird dann im ersten Widerstand (''R''<sub>1</sub>) dissipiert?
			#Wie gross ist die Ladung des Kondensators nach längerer Zeit?
			#Wie gross ist die Kapazität des Kondensators?

	==Aufgabe 3==		==Aufgabe 3==