Lösung - LEIFI Physik

1. Schulaufgabe aus der Physik - Lösung
Januar 2009 - zur Verfügung gestellt von Dr. Roman Worg
1. Aufgabe: Kometenbahn
a) Berechnung der großen Halbachse:
→
b) Der Komet läuft auf einer Ellipsenbahn. In Sonnennähe ist die Geschwindigkeit relativ groß, in
Sonnenferne relativ klein.
2. Aufgabe: Astronomisches Grundwissen
a) Ein schwarzes Loch ist ein astronomisches Objekt, das eine so große Masse hat, dass Photonen, die in
einer gewissen Nähe sind so stark gravitativ gebunden sind, dass sie das schwarze Loch nicht mehr
verlassen können.
b) Epizyklen sind Schleifenbahnen, wie man sie von der Erde aus als
Planetenbahnen erkennt.
c) Tycho Brahe hat präzise Messungen zu Planeten- und Sternbewegungen
durchgeführt, die von Johannes Kepler ausgewertet wurden.
d) Das Bild zeigt die Sternbewegungen um den Nordpolarstern, der als Punkt in
der Mitte erscheint.
3. Aufgabe: Bewegung auf schiefer Ebene
a)
b)
• Betrag der Hangabtriebskraft:
• Berechnung der Beschleunigung:
• Zeit-Orts-Gesetz:
• Zeit-Geschwindigkeits-Gesetz:
c)
x0 = 0,5 m und
Der Wagen wird mit einer Geschwindigkeit nach oben losgelassen. Er wird nach oben langsamer,
kehrt dann um und wird wieder schneller.
d)
• F7: Die Startgeschwindigkeit ist null
• G7: Der Startort ist 20 cm
• B8: FH
• C8: FR = - k · F7
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D8: B8 + C8
E8: D8/m
F8: F7 + E8 · dt
G8: G7 + F8 · dt
e) Die Endgeschwindigkeit ist dann erreicht, wenn die Hangabtriebskraft und die Reibungskraft gleichen
Betrag haben: