Aufgabe 2 - htw saar

Labor Technische Physik
Übungen zur Physik
Übungsblatt Nr. 4
Thema: Dynamik
ACHTUNG: Verwenden Sie bei den Aufgaben für die Erdbeschleunigung g = 10 sm2
Aufgabe 1:
Ein Wagen mit der Gewichtskraft F1 auf einer schiefen
Ebenen mit dem Neigungswinkel α ist mit einer Last
mit der Gewichtskraft F2 gekoppelt. Es ergibt sich eine
Bewegung beider Körper in Richtung der Kraft F2 .
Gesucht ist die Gleichung für den Weg s(t) des Wagens.
Die Trägheitsmomente der Räder bleiben unberücksichtigt.
Aufgabe 2:
Bestimmen Sie für das System in der nebenstehenden
Abbildung die Beschleunigung a der beiden Körper m1
und m2 und den Betrag der Seilkraft FS . Für die beiden
Körper gilt: m1 > m2 .
Die Masse der Rolle und des Seiles sowie Reibungseffekte
sind vernachlässigbar.
Aufgabe 3:
Eine Box mit der Masse mB liegt auf einem Schlitten mit
der Masse mS , der auf einem gefrorenen See reibungsfrei gleitet. Der Schlitten wird mit einer horizontalen
Kraft F gezogen. Der Haftreibungskoeffizient zwischen
der Box und dem Schlitten beträgt µh der Gleitreibungskoeffizient beträgtµg .
1. Bis zu welcher maximalen Kraft Fmax rutscht die Box nicht auf dem Schlitten?
2. Ermitteln Sie die Beschleunigung aB der Box und die Beschleunigung aS
des Schlittens, wenn die Kraft F größer ist als die Kraft Fmax .
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Version: 17. Dezember 2015
Labor Technische Physik
Aufgabe 4:
Eine Person in einem Fahrstuhl hält einen Körper mit einer Masse von 10kg an
einer Schnur, die eine Nennbelastung bis 150N aushält. Als der Fahrstuhl losfährt
reist diese Schnur. Fuhr der Fahrstuhl nach oben oder nach unten? Wie groß war
mindestens die Beschleunigung des Fahrstuhls?
Aufgabe 5:
Ein Fahrzeug fährt mit der augenblicklichen Geschwindigkeit v = 72 km
über den höchsten Punkt einer Bergh
kuppe, die in Fahrtrichtung den Krümmumgsradius von
r = 200 m aufweist.
1. Mit wie viel Prozent seiner Gewichtskraft drückt das Fahrzeug auf die
Bahn?
2. Bei welcher
√ Grenzgeschwindigkeit vm ist diese Andruckkraft null?
(Hinweis 5 = 2, 24)
Aufgabe 6:
Zwei Blöcke mit der Masse m1 = 100 kg und der Masse m2 = 20 kg sind wie in nebenstehender Abbildung
gezeigt, über Rollen und Seile miteinander verbunden.
Der Block m2 wird aus der Ruhe losgelassen. Vernachlässigen Sie bei den Berechnungen die Masse der Rollen
und der Seile.
1. Bestimmen Sie die Beschleunigung a2 von Block 2.
2. Bestimmen Sie die Kraft im Seil an Block 2.
3. Ermitteln Sie die Geschwindigkeit von Block 2 zur Zeit t = 0, 3 s.
Aufgabe 7:
Die beiden Klötze A und B haben die gleiche Masse m.
Ermitteln Sie die maximale horizontale Kraft F , bei der
Klotz A nicht auf B hinaufgleitet.
1. Ohne Reibung zwischen zwischen A und B.
2. Mit einem Haftreibungskoeffizient µh zwischen A
und B.
Version: 17. Dezember 2015
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