Übungsblatt 2 - Fakultät für Physik
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Übungen zur Experimentalphysik 1 (E1) Wintersemester 2011/12 Prof. Joachim Rädler, Dr. Bert Nickel und Dr. Frank Jäckel Fakultät für Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München 2. Übungsblatt Besprechung in der 44. Kalenderwoche 2011 Aufgabe 1 Kreisbewegung Die Schleifscheibe (10cm Durchmesser) eines Winkelschleifers werde aus der Ruhe mit einer konstanten Winkelbeschleunigung von 5000 rad s2 beschleunigt. a) Wie lange dauert es, bis der Rand der Schleifscheibe eine Bahngeschwindigkeit von 6 km s hat? b) Welche Frequenz hat die Rotationsbewegung? Aufgabe 2 Springender Tischtennisball aus der Vorlesung Ein Tischtennisball in Ruhe werde aus der Höhe h0 fallengelassen. Finden Sie unter Vernachlässigung der Luftreibung sowie der Annahme, dass bei jedem Aufschlag des Balls ein Bruchteil α (0 < α < 1) seiner Energie verloren geht, explizite Ausdrücke für die Folgen der Sprunghöhen hn und der Zeitintervalle ∆tn zwischen den Aufschlägen mit n = 0, 1, 2, . . . Aufgabe 3*1 Freistoß beim Fußball Ein Fussballspieler wird 24m von der Grundlinie und 7m links neben dem linken Torpfosten gefoult. Den folgenden Freistoß tritt er ohne Effet knapp über die Mauer (2m hoch und 9m entfernt) in die linke obere Ecke des Tores kurz unter die Latte (2, 5m Torhöhe). a) Unter welchem Winkel zum Boden und mit welcher Geschwindigkeit verlässt der Ball seine Ruhelage? b) Wieviel Zeit hat der Torwart zum Reagieren? Hinweis: Stellen Sie die Bewegungsgleichungen in vektorieller Form auf. 1 Mit Sternchen gekennzeichnete Aufgaben sind z.T. etwas schwieriger. Studenten mit Nebenfach Physik können diese Aufgaben rechnen, müssen aber nicht. Dies gilt auch für die folgenden Übungsblätter. Aufgabe 4 Verständnisfragen Was besagen die drei Newtonschen Axiome? Was versteht man unter konservativen und nicht-konservativen Kraftfeldern? Was ist der charakteristische Unterschied zwischen beiden? Geben Sie jweils ein Beispiel für ein konservatives und nicht-konservatives Kraftfeld an.
