Aufgabe:
Ein Polizeiauto fährt mit 25 km/h auf der rechten Spur. Das Auto des Bankräubers überholt das Polizeiauto mit 65 km/h (was natürlich blöd war in der Stadt)und in diesem Moment beginnt das Polizeiauto gleichmäßig zu beschleunigen, um die Bankräuber zu stellen. Die Haftreibung der Autos auf dem nassen Asphalt beträgt nur 0,3. Da der Bankräuber die Polizei nicht bemerkt (Zivilstreife) fährt er gleichförmig weiter, das Polizeiauto aber beschleunigt an der Grenze der Haftreibung optimal. Luftwiderstand bleibe unberücksichtigt, aber das Polizeiauto hat eine Masse von 1700kg (inclusive Insassen) und eine Rollreibung von 1/50.
a) Erstellen Sie ein Zeit-Geschwindigkeits-und ein Zeit-Wegdiagramm.Es sollen die Bewegungen beider Fahrzeugedargestellt werden.
b) Wie groß war die erzielte mögliche Beschleunigung?
c) Wie lange dauerte es, bis das Polizeiauto das Auto des Bankräubers erreichte?
d) Bestimmen Sie die Fahrstrecke sowohl mit der Wegfunktion des Bankräuberautosals auch mit der Wegfunktion des Polizeiautos.
e) Welche Geschwindigkeit hatte das Polizeiauto, als es die Bankräuber einholte?
f) Welche Kraft musste der Motor des Polizeiautos ausüben, um das Fahrzeug zu bewegen?
g) Bestimmen Sie die benötigte Energie auf zwei Rechenwegen:
g1) Als Bewegungsenergiezuwachsmit Reibarbeit
g2) Als Motor-Arbeit,ausgeübt entlang der Strecke