Übungsaufgaben zur 2. Klausur in Physik Grundkurs 2011/12

Übungsaufgaben zur 2. Klausur in Physik Grundkurs 2011/12
Aufgabe 1 Newtonsche Grundgleichung der Mechanik
Zwei Kugeln der Masse m1 = 5 kg und m2 = 15 kg werden an einen über
eine Rolle laufenden Faden gehängt. Von der Masse der Rolle, der Masse
des Fadens und der Reibung soll abgesehen werden. Welche
Beschleunigung erfahren die Kugeln?
Aufgabe 2
Der Aufzug
(Newtonsche Grundgleichung der Mechanik)
Eine 70kg schwere Person fährt im Aufzug.
1.
Welche Kraft übt sie auf den Boden des Aufzuges aus, wenn der Lift
nach oben beschleunigt und dabei in 4s die Geschwindigkeit von 12m/s
erreicht?
2.
Welche Kraft übt sie auf den Boden des Aufzuges aus, wenn er stillsteht?
3.
Welche Kraft übt sie auf den Boden des Aufzuges aus, wenn er mit
derselben Beschleunigung wie oben nach unten fährt?
4.
Welche Kraft übt sie auf den Boden des Aufzuges aus, wenn das Seil
reißt und der Aufzug im freien fall nach unten fällt?
http://www.google.de/imgres?
imgurl=http://data.lustich.de/bilder/l/18151-fahrstuhl-illusion.jpg&imgrefurl=http://lustich.de/bilder/menschen/fahrstuhl-il
lusion/&h=749&w=500&sz=103&tbnid=Nsk8dzr70mzjKM:&tbnh=90&tbnw=60&zoom=1&usg=__mo9yEeWgB1sf-ETS
rnts3xKKnIE=&docid=k43-hwBhhy_rRM&sa=X&ei=bzG0UbeYCrDT7Aag34CIBw&ved=0CFMQ9QEwAw&dur=42
Aufgabe 3
kinetische und potentielle Energie im Energieerhaltungssatz
Eine Schlittenfahrerin startet im Punkt A aus der Ruhe
und gleitet anschließend den abgebildeten, vereisten Hang hinunter.
Wie groß ist ihre Geschwindigkeit in km/h im Punkt B, wenn man von Reibung
absieht ?
Zur Lösung des Problems betrachtet man den
Energieerhaltungssatz in der Form:
E kinetisch = E potentiell.
Durch geschicktes Auflösen der Formeln
erhält man dann das gewünschte Ergebnis.
Aufgabe 4
Ein Schlitten der Masse 60kg startet aus der Ruhe von
einem Hügel aus 15m Höhe und erreicht den Fuß des
Hügels mit einer Geschwindigkeit von 12 m/s. Welchen
Betrag an Energie hat er durch Reibung usw. verloren?
Aufgabe 5
Impulssatz und Stoßgesetze
Ein Körper mit der Masse m1 stößt mit der Geschwindigkeit v1
gegen einen ruhenden Körper mit der Masse m2. Der Stoß wird
als elastisch, gerade und zentral angegeben. In diesem Fall
berechnet man die Geschwindigkeiten der Körper nach dem Stoß
mit den Gleichungen
Leiten Sie aus diesen allgemeinen Gleichungen spezielle
Gleichungen für folgende Fälle her:
Die Massen der stoßenden Körper sind gleich.
Die Masse des Körpers 2 ist sehr klein im Vergleich zur
Masse des Körpers 1.
Aufgabe 6
In einen Hund (Lore) von 800 kg Masse, die mit einer
Geschwindigkeit 1,5 m/s fährt, fallen von oben 600 kg
Schotter. Auf welchen Betrag sinkt dadurch die
Geschwindigkeit der Lore?
Grubenhund, heute im Museum des Eschweiler
Bergmannvereins, Eschweiler (Rheinland)
Aufgabe 7
Vater und Sohn radeln mit gleicher
Geschwindigkeit nebeneinander her. Der
Vater benutzt ein Herrenrad mit 27“
Rädern, der Sohn ein Kinderfahrrad mit
16“ Rädern (1“= 2,54 cm). Beide
Fahrräder haben den gleichen
Dynamotyp und die gleicheGlühlampe.
Welche Lampe brennt heller?
Antwort: selber denken!
Aufgabe 8
Beim Gehen bewegt sich der
Körperschwerpunkt auf Kreisbögen,
deren Radius gleich der Beinlänge (l =
90 cm) ist. Berechne die
maximale Gehgeschwindigkeit.
Aufgabe 9
Der Radius einer Langspielplatte beträgt
30 cm. Bei einer Drehzahl von n = 33
UpM wird die Schallplatte abgetastet.
Wie groß ist die Bahngeschwindigkeit
a) am Anfang
b) am Ende rE = 6 cm?