Physik für Biologen SoSe $2024$ $\newline$ Übungsblatt Nr. $1$ $\newline$ ( $12$ Punkte) $\newline$ zum $26$ . April $2024$ $\newline$ $1$ . ( $4$ P) Zur Wiederholung! $\newline$ Ein Gegenstand fält aus $145 \mathrm{~m}$ über Grund senkrecht nach unten. Es wirkt die Erdbeschleunigung auf den Körper mit dem Betrag $\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}$ , in Richtung auf den Erdmittelpunkt. $\newline$ a) Fertigen Sie eine Skizze mit allen relevanten Größen an. $\newline$ Den Koordinatenursprung legen Sie in den Aufschlagpunkt! $\newline$ b) Berechnen Sie die Fallzeit. $\newline$ c) Mit welcher Geschwindigkeit würde der Gegenstand (ohne jegliche Reibung) am Boden auftreffen? $\newline$ d) Skizzieren Sie: $\newline$ das Orts-Zeit-, das Geschwindigkeits-Zeit- und das Beschleunigungs-Zeit-Diagramm.

Full solution

Q. Physik für Biologen SoSe

2024

\newline

Übungsblatt Nr.

1

\newline

(

12

Punkte)

\newline

zum

26

. April

2024

\newline

1

. (

4

P) Zur Wiederholung!

\newline

Ein Gegenstand fält aus

145 \mathrm{~m}

über Grund senkrecht nach unten. Es wirkt die Erdbeschleunigung auf den Körper mit dem Betrag

\mathrm{g}=10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^{2}

, in Richtung auf den Erdmittelpunkt.

\newline

a) Fertigen Sie eine Skizze mit allen relevanten Größen an.

\newline

Den Koordinatenursprung legen Sie in den Aufschlagpunkt!

\newline

b) Berechnen Sie die Fallzeit.

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c) Mit welcher Geschwindigkeit würde der Gegenstand (ohne jegliche Reibung) am Boden auftreffen?

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d) Skizzieren Sie:

\newline

das Orts-Zeit-, das Geschwindigkeits-Zeit- und das Beschleunigungs-Zeit-Diagramm.

Use Kinematic Equation: b) Use the kinematic equation for free fall without initial velocity: $s = \frac{1}{2} g t^2$ .
Solve for Time: Solve for $t$ : $145m = \frac{1}{2} \cdot 10m/s^2 \cdot t^2$ .
Calculate Time: $t^2 = \frac{145m \cdot 2}{10m/s^2}$ .
Calculate Impact Velocity: $t^2 = 29s^2$ .
No Diagrams: $t = \sqrt{29s^2}$ .
No Diagrams: $t = \sqrt{29s^2}$ . $t \approx 5.39s$ .
No Diagrams: $t = \sqrt{29s^2}$ . $t \approx 5.39s$ .c) Use the kinematic equation for velocity: $v = g t$ .
No Diagrams: $t = \sqrt{29s^2}$ . $t \approx 5.39s$ .c) Use the kinematic equation for velocity: $v = g t$ .Calculate impact velocity: $v = 10m/s^2 \cdot 5.39s$ .
No Diagrams: $t = \sqrt{29s^2}$ . $t \approx 5.39s$ .c) Use the kinematic equation for velocity: $v = g t$ .Calculate impact velocity: $v = 10m/s^2 \cdot 5.39s$ . $v = 53.9m/s$ .
No Diagrams: $t = \sqrt{29s^2}$ . $t \approx 5.39s$ .c) Use the kinematic equation for velocity: $v = g t$ .Calculate impact velocity: $v = 10m/s^2 \cdot 5.39s$ . $v = 53.9m/s$ .d) Diagrams not provided, since it's a text-based solution.