Beschleunigung, Schwingungsdauer etc.

Question

1.Aufgabe

Ein PKW mit einer Masse von 1t wird auf gerader Strecke in 7s von 0 auf 80 km/h beschleunigt. Wie groß ist die Kraft, die das Auto beschleunigt? Welchen Weg legt das Auto währenddessen zurück? Wie groß ist seine mittlere Geschwindigkeit gewesen? Welche Arbeit wurde zur Beschleunigung geleistet?

2.Aufgabe

Ein langer dünner Stab der Länge l=100cm und der Masse m=2,5kg besitzt 20cm von seinem Ende entfernt eine kleine Bohrung. Durch diese Bohrung ist ein dünner Bolzen gesteckt, so dass der Stab frei an dem Bolzen schwingt. Geben Sie für diese Anordnung die Bewegungsgleichung an, wenn das untere Ende des Stabs zum Zeitpunkt t=0s um 3cm ausgelenkt wurde. Welche maximale Geschwindigkeit erreicht das untere Ende des Stabs? Wie groß ist seine Schwingungsdauer?

3.Aufgabe 

In einem thermisch gut isolierten Gefäß mit vernachlässigbarer Wärmekapazität befinden sich 200g Wasser mit einer Temperatur von 25°C. Durch Zugabe von 20g Eis mit der Temperatur von 0°C wird die Flüssigkeit abgekühlt werden. Welche Temperatur stellt sich ein, wenn das Eis vollständig geschmolzen ist?

Kann mir jemand bei den Aufgaben helfen? Vielen Dank im Voraus.

Answer 1

Ein PKW mit einer Masse von 1t wird auf gerader Strecke in 7s von 0
auf 80 km/h beschleunigt. Wie groß ist die Kraft, die das Auto beschleunigt?
Welchen Weg legt das Auto währenddessen zurück? Wie groß ist seine
mittlere Geschwindigkeit gewesen?
Welche Arbeit wurde zur Beschleunigung geleistet?

m = 1000 kg
v = 22.2222 m/ s
t = 7 sec
v = a * t
22.2222 = a * 7
a = 3.175 m / s^2

F = m * a
F = 1000 * 3.175
F = 3175 N oder 3.175 kN

s = v ( ende ) / 2 * t
s = 22.2222 / 2 * 7
s = 77.77 m

v ( mittel ) = 11.1111 m / s

W = F * s
W = 3175 N * 77.77 m
W = 246944 Nm