79
🖩
Steinwurf
Mit welcher Kraft muss ein Stein mit 0,6 kg Masse auf einer Strecke von 0,9 m senkrecht nach oben beschleunigt werden, damit er danach noch 10 m in die Höhe fliegt? Wie groß ist die Gesamtkraft, die der Werfer beim Abwurf aufwenden muss?
80
🖩
Gewehrgeschoß
Ein Gewehrgeschoß von 40 g Masse wird in einem Lauf von 70 cm Länge gleichförmig auf 700 m/s beschleunigt. Wie groß ist die Beschleunigung, welche Kraft wirkt auf das Geschoß und wie lange bewegt es sich im Lauf?
81
🖩
Schuss mit Gewehr
Aus einem Gewehr mit 80 cm Lauflänge wird ein Geschoß von 12 g mit 700 m/s horizontal abgeschossen.
Welche konstante Kraft und Beschleunigung erfährt das Geschoß im Lauf?
Wie lange bewegt es sich dort?
82
🖩
Fahrgast
Ein Fahrgast mit der Masse m = 80 kg sitzt in einem Auto, das aus einer Geschwindigkeit von v = 45 km/h auf einer Strecke von 2,5 m zum Stillstand gebracht wird. Wie groß muss dabei die Kraft sein, die den Fahrgast in seinem Sitz hält (Sicherheitsgurt)?
83
🖩
Straßenneigung
Eine Straße hat eine Steigung von 12 %. Welche Bremskraft muss auf einen LKW mit m = 6,5 t bei gleichförmiger Fahrt wirken?
85
🖩
Hebekraft
Welche Kraft nach oben muss auf eine Masse von 50 kg ausgeübt werden, damit diese mit einer Beschleunigung von 3 m/s² fällt?
86
🖩
Heben
Welche Kraft nach muss eine Masse von 2 kg ausgeübt werden, damit diese sich mit einer Beschleunigung von 1,6 m/s² nach oben bewegt?
87
🖩
Welche Zugkraft muss eine Lokomotive entwickeln, um einen Zug von der Masse 200 t auf horizontaler Schiene bei einem Fahrwiderstand von 30kN in 1 min aus der Ruhe auf eine Fahrgeschwindigkeit von 54 km/h zu beschleunigen? Welche Strecke legt er dabei zurück?
88
🖩
Ein Körper mit der Masse 20 kg soll in 1 s bei gleichmäßiger Beschleunigung 80 cm hoch gehoben werden. Welche Kraft ist dazu erforderlich und welche Endgeschwindigkeit erreicht der Körper?
89
🖩
Waggon
Wie lange muss ein anfangs stehender Waggon von 12 t Masse angeschoben werden, damit er bei einer Schubkraft von 1570 N die Endgeschwindigkeit 2 m/s erreicht? (ohne Reibung)
90
🖩
Welche Gewichtskraft wirkt auf eine Person von 70 kg Masse auf der Erde bzw. auf dem Mond (Schwerebeschleunigung auf dem Mond: 1,62 m/s²)?
91
🖩
Auto bremst
Welche Bremskraft ist notwendig, um ein Auto von 1250 kg Masse mit 5 m/s² zu verzögern?
92
🖩
Beschleunigung eines Autos
Welche Kraft ist mindestens erforderlich, um ein Auto von 1250 kg Masse in 14 s von 0 auf 100 km/h gleichmäßig zu beschleunigen?
93
🖩
Schirennläufer
Ein Schirennläufer fährt mit 100 km/h über eine Bodenerhebung, dabei werden auf einer Fahrstrecke von 60 cm die Unterschenkel (`m = 12" kg"`) um 20 cm angehoben.
Welche mittlere Beschleunigung und welche Kraft tritt dadurch auf?
94
🖩
Bremskraft
Welche Kraft müssen die Bremsen eines Autos (m =1300 kg) erzeugen, um es bei einer Geschwindigkeit von 54 km/h nach einem Bremsweg von 18 m zum Stillstand zu erbringen?
96
🖩
Bremskraft-Gewichtskraft
Bei einem Sprung aus 3 m Höhe auf einen harten Boden bringt eine Person ihren Körper (70 kg) auf einem Bremsweg 0,6 m zum Stillstand.
Welche annähernd konstante Kraft müssen ihre Beine aufbringen (Bremskraft + Gewichtskraft)?
97
🖩
Drahtrolle
Eine Drahtrolle aus Kupfer (Dichte: 8,9 kg/dm³ ) hat 800 Windungen vom Querschnitt 1,2 mm² und der mittleren Windungslänge 12,5 cm. Wie groß ist ihr Gewicht?
99
🖩
Aluminiumdraht
Wie groß ist das Gewicht eines Bundes Aluminiumdraht (Dichte: 2700 kg/m³) von 1 km Länge bei einem Drahtquerschnitt von 1 mm²?
105
🖩
Kräfte
Von zwei unter einem rechten Winkel in einem Punkt angreifenden Kräften ist die eine um 7 N größer als die andere.
Wie groß sind ihre Beträge, wenn die resultierende Kraft 13 N beträgt?
(Hinweis: ganzzahlige Lösung!)
106
🖩
Kräfte
Zwei unter einem rechten Winkel in einem Punkt angreifenden Kräfte von 18 N und 10 N sollen durch zwei gleich große Kräfte ersetzt werden, die ebenfalls rechtwinkelig zueinander stehen und die selbe resultierende Kraft ergeben. Wie groß sind diese Kräfte?
107
🖩
schiefe Ebene
Eine schiefe Ebene hat eine Neigung von 30°. Wie groß ist die Tangentialkraft und die Normalkraft, die auf eine Kiste mit 23 kg wirkt?
108
🖩
Lampenaufhängung
Wie groß sind die Kräfte in Stab und Draht, wenn der Winkel ∢DAS 30° beträgt und die Lampe eine Masse von 26 kg hat?
109
🖩
Kräfte
Zwei gleich große Kräfte greifen in einem Punkt unter einem Winkel von 60° an. Um wie viel % ist die resultierende Kraft größer als eine einzelne der beiden Kräfte?
121
🖩
Wagen schieben
Mit welcher Kraft muss man einen Wagen von 15 t Masse anschieben, um ihm innerhalb von 80 s die Endgeschwindigkeit 3 m/s zu erteilen? (ohne Reibung)
124
🖩
Stemmer-Kraft
Ein Stemmer reißt eine Hantel (Masse: 120 kg) mit annährend konstanter Kraft innerhalb von 0,4 s in eine Höhe von 1 m. Wie groß ist diese Kraft?
125
🖩
Schiff legt an
Warum dürfen große Schiffe nur extrem langsam an der Hafenmauer anlegen?
Zum Beispiel: `m = 20 000" t"`, `v=1" cm/s"`, Abbremsweg `s=10" cm"`.
Wie groß ist die als konstante angenommene Bremskraft?
126
🖩
Bremskraft / Bremsweg / Beschleunigung
Ein Kraftfahrzeug mit der Masse 800 kg fährt mit der Geschwindigkeit 50 km/h. Es soll innerhalb von 4 s zum Stehen gebracht werden. Wie groß sind die notwendige Bremskraft, der Bremsweg und die Verzögerung?
148
🖩
Aufzug
Ein Aufzug mit der Masse 1200 kg wird bei der Aufwärtsbewegung aus dem Stillstand gleichmäßig auf 3 m/s beschleunigt. Er erreicht diese Geschwindigkeit nach 2 m. Wie groß ist die Kraft im Aufzugseil?
149
🖩
Förderkorb
Ein Förderkorb wird beim Anfahren nach unten gleichmäßig beschleunigt, er erreicht nach 4 s eine Geschwindigkeit von 4 m/s. Im Korb liegt eine Masse von 200 kg. Mit welcher Kraft drückt sie auf den Boden des Korbs?
150
🖩
Aufzug
Ein nach oben fahrender Aufzug beschleunigt beim Anfahren und verzögert beim Anhalten mit ± 3 m/s². Mit welcher Kraft drückt der Kabinenboden gegen die Fußsohlen einer Person von 70 kg Masse beim Anfahren bzw. beim Anhalten?
151
🖩
Hammerschlag
Ein Hammer (`m=1" kg"`, `v=5" m/s"`) treibt einen Nagel 1 cm tiefer ins Holz und kommt dabei zur Ruhe. Welche konstante Kraft wirkt auf den Nagel?
152
🖩
Hammerschlag
Mit welcher Geschwindigkeit muss man mit einem 0,5 kg schweren Hammer einen 100 mm langen Nagel treffen, um ihn auf einmal ins Holz zu schlagen? Die mittlere Widerstandskraft beträgt 1 kN.
230
🖩
Schwerebeschleunigung der Sonne
Wie groß ist die Schwerebeschleunigung auf der Sonnenoberfläche?
250
🖩
Federkonstante
Eine Feder hat bei einer Zugkraft von 25 N eine Gesamtlänge 17 cm und bei einer Zugkraft von 40 N eine Gesamtlänge 20 cm.
Wie lang ist die Feder, wenn keine Zugkraft wirkt? Wie groß ist die Federkonstante?
382
🖩
Wie groß ist die Coulombkraft zwischen zwei He-Kernen im Abstand 1 nm?
In welchem Verhältnis steht sie zur Gravitationskraft zwischen den beiden Kernen?
1087
🖩
Man zerlege das Gewicht der Pendelkugel in jene Komponente, die den Faden spannt, und die dazu normale Komponente, die das Pendel zum tiefsten Punkt hin beschleunigt. Aus ähnlichen Dreiecken ist letztere Kraft zu berechnen (allgemein).
1214
🖩
Steinwurf
Mit welcher Kraft muss ein Stein mit 0,6 kg auf einer Strecke von 0,9 m senkrecht nach oben beschleunigt werden, damit er danach noch 10 m in die Höhe fliegt? Wie groß ist die Gesamtkraft, die der Werfer beim Abwurf aufwenden muss?
1220
🖩
Welche Kraft ist erforderlich, um einen Körper mit 2,5 kg Masse 4 m senkrecht hoch zu werfen?
1335
🖩
Einem Auto wirkt bei der Geschwindigkeit `v` eine Luftreibung `F_"L"=220" N"` und eine Bodenreibung `F_"R"=280" N"` entgegen. Wie groß ist die gesamte Gegenkraft?
1336
🖩
Einem Auto wirkt bei der Geschwindigkeit `v` eine Luftreibung `F_L=220" N"` und eine Bodenreibung `F_R=280" N"` entgegen. Berechnen Sie `v` (in m/s und km/h) bei einer Motorleistung von `P=15" kW"`.
1692
🖩
In welcher Zeit beschleunigt ein Ferrari mit einer Masse von 1400 kg und einer Motorleistung `P_"zu"=198" kW"` von 0 auf 100 km/h, wenn der Wirkungsgrad 37 % beträgt? (Voraussetzung: konstante Beschleunigung)
1798
🖩
Zwei Kräfte mit 25 kN und 18 kN greifen im gleichen Angriffspunkt an. Der Winkel zwischen den beiden Kräften beträgt 90°.
Wie groß ist die Resultierende?
1799
🖩
Zwei Kräfte mit 25 N und 38 N greifen im gleichen Angriffspunkt an. Der Winkel zwischen den beiden Kräften beträgt 111°.
Wie groß ist die Resultierende?
1800
🖩
Zwei Kräfte mit 3 kN und 1,6 kN greifen im gleichen Angriffspunkt an. Der Winkel zwischen den beiden Kräften beträgt 52°.
Wie groß ist die Resultierende?
1801
🖩
Zwei Kräfte greifen im gleichen Angriffspunkt unter einem Winkel von 90° an. Eine Kraft ist um 45 % größer als die andere, die resultierende Kraft hat 150 N.
Wie groß sind die beiden Kräfte?
1802
🖩
Eine Kraft von 26 kN ist in zwei gleich große Kräfte zu zerlegen, die einen Winkel von 60° einschließen.
Wie groß sind die beiden Kräfte?
1803
🖩
Eine Kraft von 250 kN wirkt unter einem Winkel von 30° zur Waagrechten auf einen Punkt ein.
Wie groß sind die waagrechte und die senkrechte Komponente dieser Kraft?
1804
🖩
Eine Kraft von 680 N wirkt unter einem Winkel von 73° zur Waagrechten auf einen Punkt ein.
Wie groß sind die waagrechte und die senkrechte Komponente dieser Kraft?
1805
🖩
Eine Kraft von 500 kN ist in zwei Kräfte zu zerlegen, wobei die beiden Kräfte einen Winkel von 90° einschließen und eine Kraft doppelt so groß ist wie die andere.
1806
🖩
Eine Kraft von 4700 N wirkt unter einem Winkel von −26° zur Waagrechten auf einen Punkt ein.
Wie groß sind die waagrechte und die senkrechte Komponente dieser Kraft?
1895
🖩
Zwei Kräfte mit 5 kN und 7 kN liegen auf der gleichen Wirkungslinie und zeigen jeweils in die entgegengesetzte Richtung.
Wie groß ist die Resultierende?
1896
🖩
Kräfteaddition
Vier Kräfte haben bezüglich eines rechtwinkeligen xy-Koordinatensystems folgende Komponenten:
`F_{1x}= - 4" N"`; `F_{1y}=7,8 N`
`F_{2x}= 8" N"`; `F_{2y}=12,1 N`
`F_{3x}= 19,8" N"`; `F_{3y}=-19,9 N`
`F_{4x}= 12" N"`; `F_{4y}=-15,9 N`
Wir groß sind die Beträge der einzelnen Kräfte und der Resultierenden?
2202
🖩
Auf ein Auto mit einer Masse von 1050 kg
wirkt eine Bremskraft von 3 kN.
Welche Verzögerung wird damit erreicht?
2204
🖩
Welche Antriebskraft ist erforderlich, um ein Fahrzeug mit 1600 kg in 4 s aus dem Stand auf 54 km/h zu beschleunigen?
2247
🖩
Aus dem Gewicht der Straßenlampe (12 kg) und der Geometrie der Aufhängung können die Kräfte in den Aufhängedrähten berechnet werden. Die Drähte schließen mit der Waagrechten einen Winkel von jeweils 15° ein.
2248
🖩
Zwei Kräfte (40 N, 60 N) greifen in einem Punkt an, der Winkel zwischen den beiden Kräften beträgt 45°. Wie groß ist die Resultierende?
2250
🖩
Zwei parallele Kräfte (3 kN, 5 kN) greifen im Abstand von 1,2 m an einem Körper an.
Wo liegt die Resultierende und wie groß ist sie?
2252
🖩
Wie groß sind die Auflagerkräfte? (Das Gewicht des Trägers selbst kann vernachlässigt werden.)
2253
🖩
Wie groß sind die Auflagerkräfte und das Moment, wenn der Träger ein Gewicht von 3 kN hat?
2256
🖩
Fahrzeug?
Auf einen ruhenden Körper von 36 t Masse wirkt eine Kraft von 2500 kN. Welche Beschleunigung erfährt der Körper? Wann erreicht er eine Geschwindigkeit von 10 m/s?
4005
🖩
Wie groß ist die Gravitationskraft zwischen zwei Öltankern mit je 300000 t Masse, wenn sie 200 m voneinander entfernt sind?
4383
🖩
An einem Seil hängt eine Last mit der Masse m = 1 t und wird durch die Resultierende das Gewicht und Seilkraft mit s = 2 m/s² nach oben bzw. unten beschleunigt.
Wie groß ist die jeweilige Seilkraft?
(Rechne mit ε = 10 m/s²)
4385
🖩
Eine Kraft F = 15 N soll in zwei Komonenen zu je 15 N zerlegt werden. Welche Forderung hinsichtlich ihrer Richtung müssen die beiden Komponenten erfüllen?
4387
🖩
Ein 30 m langer Schrägaufzug überwindet einen Höhenunterschied von 18 m. Berechnen Sie die Kraft `F_"N"` mit der ein Wagen (`m=800" kg"`) normal auf die Schienen drückt, und die Zugkraft `F_"Z"` mit der er am Förderseil zieht.
4395
🖩
Wie stark kann im Weltraum ein Objekt von 2 t mit Hilfe eines Drahtes höchstens beschleunigt werden, wenn er bei einer Belastung von mehr als 10 N reißt?
4396
🖩
An beiden Enden einer Schnur, die über eine Rolle läuft, hängen zwei Gewichtstücke mit den Massen `m_1=2" kg"` und `m_2=3" kg"`.
Wie groß ist die auftretende Beschleunigung? `g=10" m/s²"`.
4400
🖩
Eine mit `F_1=25" N"` gespannte Schraubenfeder hat eine Länge von `l_1=137" mm"`. Erhöht man die Belastung auf `F_2=27" N"`, so ändert sich die Länge auf `l_2=142" mm"`.
Wie groß ist die Federkonstante?
4401
🖩
Die Feder eines Eisenbahnpuffers ist mit `F_0=6" kN"` vorgespannt und hat eine Federkonstantee von `300" kN/m"`.
a) Um welche Strecke muss die Feder bei Einbau in den Puffer zusammengedrückt werden?
b) Welche Kraft bewirkt eine betriebsmäßige Verformung von 1,5" dm"?
4867
🖩
Mit welcher Kraft `F_"S"` ist die Schnur in einer Anordnung laut Skizze gespannt? Wie groß ist die Beschleunigung?
4900
🖩
Wie groß ist (auf eine geltende Stelle) die Massenanziehung zweier Lokomotiven mit je 100 t in 10 m Abstand?
4901
🖩
Berechnen Sie die Erdmasse aus der Fallbeschleunigung an der Erdoberfläche und dem Erdradius mit Hilfe des Gravitationsgesetzes!
6633
🖩
EIn Kran hebt eine 320 kg schwere Last vom Boden aus mit 1 m/s² an. Wie groß ist die erforderliche Kraft?
6634
🖩
50 kg sollen mit einem Seil gehoben werden, dessen maximale Zugkraft 750 N beträgt. Welche Beschleunigung darf beim Anheben nicht überschritten werden?
6635
🖩
Ein Körper mit 200 kg soll gleichmäßig beschleunigt in einer Sekunge um 80 cm hochgehoben werden. Welche Kraft ist dazu notwendig und wie groß ist die Geschwindigkeit nach dieser Sekunde?
6636
🖩
Max und Moritz ziehen einen Leiterwagen. Sie benötigen jeweils eine Kraft von 250 N, der Winkel zwischen den beiden Kräften beträgt 60°. Mit welcher Kraft wird der Wagen gezogen? Fertigen Sie eine maßstäbliche Skizze an!
6637
🖩
Zwei Kräfte (30 N, 40 N) greifen im selben Punkt an und schließen einen WInkel von 70° ein. Berechnen Sie die resultierende Kraft!
6638
🖩
Zwei Kräfte (25 N, 38 N) greifen im selben Punkt an und schließen einen WInkel von 111° ein. Berechnen Sie die resultierende Kraft!
6639
🖩
Ein Handwagen wird mit einer Kraft von 3,5 kN gezogen, wobei diese mit der Waagrechten einen Winkel von 40° einschließt. Berechnen Sie die zum Ziehen des Wagens wirksame Kraft!
6681
🖩
Ein eisernes Schwungrad (`ϱ=7,85*10^3" kg/m³"`) wiegt auf der Erde `F_"G"=3000" N"`. Wie groß ist sein Volumen?
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Die Zeichnung zeigt eine Windrose mit eingezeichnetem Geschwindigkeitsvektor. Geben Sie Betrag und Richtung (Himmelsrich…
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