masselos

Abiturtraining Physik
Dynamik 2
1) Zwei Körper der Masse m1 = m2 = 300g sind an einem masselosen Seil über eine masselos
gedachte Rolle aufgehängt und befinden sich in gleicher Höhe. Wird nun ein Körper 3 (m 3 = 20g)
zusätzlich rechts angehängt, beginnt eine beschleunigte Bewegung. Diese beginne zur Zeit t = 0
am Ort s = 0.
a) Berechne die auftretende Beschleunigung!
b) Berechne die Zeit für 1,5 m Bewegungsstrecke!
c) Wie groß muss die zusätzliche Masse m 3 sein, damit sich die Beschleunigung verdoppelt?
2) Ein Radfahrer durchfährt mit einer Geschwindigkeit von 25 km/h eine Kurve mit einem
Krümmungsradius von 20 m. Um wie viel Grad muss er sich nach innen neigen?
3) Ein Waggon (m1 = 12 t) ist durch ein Seil mit einem Massekörper (m2 = 1,5 t) verbunden, der auf
eine Höhe von 6,0 m angehoben wurde. Für alle Teilaufgaben bleibt die Reibung unberücksichtigt!
a) Berechnen Sie die Beschleunigung, die dem anfangs ruhenden System durch Absinken des
Massekörpers 2 erteilt wird.
b) Welche Geschwindigkeit hat der Waggon nach einer Strecke von 6,0 m erreicht?
c) Welche antreibende Masse wäre notwendig, damit der Waggon unter sonst gleichen Bedingungen
die Geschwindigkeit 2 m s-1 erreicht?
Zu Aufgabe 1
Zu Aufgabe 2
Zu Aufgabe 3
Neigungswinkel
m1
m2
m3
4) Ein Skifahrer startet am höchsten Punkt eines Hügels (Punkt A), dessen Querschnittsfläche ein
Viertelkreis mit dem Krümmungsradius r = 150m darstellt. In welcher Höhe h (Position B) über
dem Mittelpunkt des Kreises und mit welcher Geschwindigkeit v hebt er ab, wenn alle
Reibungskräfte vernachlässigt werden und der Skifahrer aus dem Stand ohne eigene
Beschleunigung startet? Hinweis: Betrachten Sie die Radialkraft in B als Komponente der
Gewichtskraft!
1
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4 Dynamik 2
Ausgewählte Lösungen
1
a)
b)
c)
a  0,316m  s2
t  3,1s
21 g zusätzlich.
2 = 13,8°
3
2
b)
v  3,62 m / s
c)
m2   422 kg
h
m2
m3
a) a  1,09 m  s
4
m1
2
r  100m
3
2