Aufgabe 1: Die Katze auf dem Eis
Ein 1250g schweres Kätzchen sitzt auf einem spiegelglatt gefrorenen See. Ein Junge lässt einen 250g schweren Stein mit einer Geschwindigkeit von 6m/s über das Eis zum Kätzchen gleiten.
a) Die Katze fängt den Stein und hält ihn fest. Berechne, mit welcher Geschwindigkeit die Katze mit dem Stein über den See rutscht.
b) Während die Katze rutscht, bemerkt sie, dass der Stein kein Wollknäuel ist, und stößt den Stein mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s von sich in Richtung des Jungen. Berechne die Geschwindigkeit, mit der nun die Katze über das Eis rutscht.
c) Die Katze bremst anschließend mit ihren Krallen ab und kommt wieder zur Ruhe. Erläutere, wo ihre Bewegungsenergie und ihr Impuls bleiben.
Aufgabe 2: Flieg!
Was wären Wild-West-Filme ohne Schießereien und Duelle? In vielen Filmen sieht man die Personen, die von einer Kugel getroffen werden nach hinten flie- gen.
Beweise anhand von Berechnungen, dass diese Dar- stellung unrealistisch ist. Gehe davon aus, dass die Kugel eine Masse von 𝑚 = 15𝑔 hat und der Revolver die Kugel mit einer kinetischen Energie von 𝐸 = 675𝐽 abfeuert. Treffe für die übrigen Werte vernünftige Annahmen.
Aufgabe 3: Tarzan
Tarzan (𝑚 = 80𝑘𝑔) steht mit einer Liane auf einer Klippe der Höhe 𝐻 = 11𝑚 . Unten wird Jane ( 𝑚 = 55𝑘𝑘𝑔𝑔 ) von Schlangen angegriffen. Tarzan schwingt an der Liane herab, schnappt sich Jane und schwingt auf einen Baum (h = 7𝑚).
a) Berechne, ob beide oben an- kommen.
b) Berechne, mit welcher Ge- schwindigkeit Jane bereits laufen müsste, damit beide exakt auf dem Baum ankommen.
