Dynamik: Übungen AFB I – Physik Klasse 11

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Aufgabenblock — AFB I

Diese Übung deckt das ganze Kapitel Dynamik ab: Kraft und Gewichtskraft, die Grundgleichung F = m · a, die Bewegungsformeln, Kraftpfeile und Vektoren. Du löst 10 Standardaufgaben der Anforderungsstufe AFB I (Reproduzieren) — Formel kennen, Werte einsetzen, ausrechnen, Einheit dazuschreiben. Das sind die sicheren Punkte in jeder Klausur. Zu jeder Aufgabe gibt es bei Bedarf eine Formel-Erinnerung und die Lösung. Rechne — wenn nicht anders angegeben — mit g = 9,81 m/s² und runde auf zwei Nachkommastellen.

Gewichtskraft auf der Erde

AFB I

Eine Person hat die Masse m = 80 kg. Berechne ihre Gewichtskraft F_G auf der Erde (g_E = 9,81 m/s²).

F_G = N

Gewichtskraft: F_G = m · g. Setze ein: F_G = 80 kg · 9,81 m/s². Die Einheit kg · m/s² heißt Newton (N).

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F_G = m · g = 80 kg · 9,81 m/s² = 784,8 N

Die Gewichtskraft zeigt zum Erdmittelpunkt.

Dieselbe Masse auf dem Mond

AFB I

Dieselbe Person (m = 80 kg) steht auf dem Mond. Dort gilt g_M = 1,62 m/s². Berechne die Gewichtskraft und gib an, wie groß die Masse auf dem Mond ist.

F_G,Mond = N

m_Mond = kg

Merke: Die Masse ist überall im Universum gleich — sie hängt nicht vom Ort ab. Nur die Gewichtskraft F_G = m · g ändert sich mit dem Ortsfaktor g.

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F_G = m · g_M = 80 kg · 1,62 m/s² = 129,6 N
Die Masse bleibt 80 kg — sie ist nicht ortsabhängig.

Gleiche Masse, kleinerer Ortsfaktor.

Grundgleichung — Kraft berechnen

AFB I

Ein Auto mit der Masse m = 1100 kg erfährt beim Start eine konstante Beschleunigung von a = 5 m/s². Wie groß ist die Kraft, die das Auto in Bewegung setzt?

F = N

Grundgleichung der Mechanik: F = m · a. Setze ein: F = 1100 kg · 5 m/s².

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F = m · a = 1100 kg · 5 m/s² = 5500 kg·m/s² = 5500 N

Kraft in Fahrtrichtung

Wie war es?

Wie sicher fühlst du dich nach diesen 10 AFB-I-Aufgaben?