Ein Lastwagen fährt mit auf einer Straße mit 5,18° Steigungswinkel eine Strecke von insgesamt 4,8 km bergauf. Dabei verrichtet der Motor zur Fortbewegung eine Arbeit von 13.000.000 Nm gegen die Hangabtriebskraft.

1. Bestimmen Sie damit die Gewichtskraft des Lastwagens.
2. Ermitteln Sie, wie groß die Leistung des Motors ist, wenn sich der Lastwagen dabei mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit von 40 km/h bewegt und er für Wärmeverluste(Reibung, Abwärme) noch einmal doppelt so viel Arbeit zusätzlich verrichten muss.

c)

Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Motors.

d) Geben Sie an, welche Lageenergie der Lastwagen dann besitzt.

Eine Kugel mit einer Masse von 6g verlässt mit einer Geschwindigkeit von

79 m/s den Lauf eines Gewehrs. Die Kugel trifft anschließend auf einen ruhenden Holzklotz mit der Masse 100 g und bleibt dort stecken.

Berechnen Sie den Impuls der Kugel während des Fluges.

Bestimmen Sie mit welcher Geschwindigkeit sich beide nach dem Zusammenstoß bewegen.

c)

Ermitteln Sie, welche Kraft dabei auf den Holzklotz gewirkt hat, wenn der Stoß insgesamt 3 ms gedauert hat.

Mit einer Spielzeugpistole wird senkrecht in die Luft geschossen. Vor dem Abschuss wird eine Feder mit einer Federkonstante von 3 N/mm um 2 cm zusammengedrückt.

1. Berechnen Sie die Geschwindigkeit einer Kugel mit 5 g Masse, wenn diese den Lauf verlässt.
2. Bestimmen Sie, welche maximale Höhe die Kugel anschließend erreicht.
3. Ermitteln Sie, wie viel Energie in Reibungsenergie umgesetzt wurde, wenn die Kugel anschließend mit einer Geschwindigkeit von 12 m/s auf den 1m tiefer gelegenen Bodeneines Wasserbeckens auftrifft.

Die Reibung in Luft kann bei allen Berechnungen vernachlässigt werden.