Dynamik der Punktmasse

Übungsserie 4
Physik MES/MLS
Dynamik der Punktmasse
Aufgabe 1
Ein 50 kg schwerer Schlittschuhläufer gleitet mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s über
das Eis. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen den Schlittschuhkufen und dem Eis betrage µG = 0.01. Wenn der Läufer keine Anstrengungen mehr unternimmt um zu beschleunigen, nach welcher Strecke kommt er dann durch die Reibung zum Stehen?
Aufgabe 2
Das Institutshäschen geht auf Reisen und hoppelt im Wanderurlaub eine glatte Felswand
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m zunimmt. In welcher Höhe
entlang, deren Höhe nach dem Gesetz h = a x2 mit a = 100
wird er spätestens ausrutschen, wenn der Haftreibungskoeffizient seiner Pfoten µH = 0.8
beträgt?
Aufgabe 3
Sie fahren in Ihrem Ferrari Enzo gemütlich mit 350 km/h auf einer Autobahn, die auf der
geographischen Breite Lübecks in Ost-West-Richtung verläuft, zuerst Richtung Westen,
dann zurück Richtung Osten. In welchem Fall ist die Kraft, mit der ihr Körper (m =
75 kg) nach unten auf den Sitz drückt, höher, und wie groß ist der Unterschied zwischen
beiden Fahrtrichtungen?
Aufgabe 4
In einem ICE hängt eine Lampe an einer Schnur der Länge 30 cm von der Decke. Sobald
der Zug mit einer konstanten Beschleunigung anfährt, wird die Lampe um den Winkel
α gegen die Senkrechte ausgelenkt.
a) Erstellen Sie eine Problemskizze mit den wirkenden Kräften und den gegebenen Größen!
b) Berechnen Sie die Beschleunigung des Zuges, wenn die Auslenkung α = 5o beträgt.
Aufgabe 5
Ein Seil ist mit einem Ende an einem Pfeiler befestigt und wird reibungsfrei über einen
weiteren Pfeiler derselben Höhe in einem Abstand von 20 m geführt. Das andere Seilende
ist an einem schweren Klotz der Masse mK befestigt. Eine Masse von mL = 2 kg ist in
der Mitte zwischen den beiden Pfeilern am Seil befestigt und lenkt dieses dort um die
Länge x aus.
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X
mL
mK
l = 20 m
Berechnen Sie die Auslenkung x, wenn der Klotz eine Masse von 5 kg hat!
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