Übungsblatt 3 - dbs-lin

Übungen zur Physik I
für Studierende der Biochemie, Chemie, Geowissenschaften
und des Optionalbereichs WS 12/13
Blatt 3
Ansprechpartner: Prof. J. Winter (NB 5/131) und Dr. M. Böke (NB 7/135)
Aufgabe 1: Beschleunigung (5)
Ein Auto fährt mit 50 km/h frontal auf eine Mauer auf. Auf einer Strecke von 50 cm
(Knautschzone) komme es gleichmäßig verzögert zum Stehen. Welcher Beschleunigung (in
Vielfachen der Erdbeschleunigung g) sind die Insassen ungefähr ausgesetzt?
Aufgabe 2: Aufzug (5)
Ein Mann mit einer Masse von 90kg steht in einem Aufzug. Bestimmen Sie die Kraft, die der
Fußboden auf ihn ausübt, wenn
a.) der Aufzug sich mit konstanter Geschwindigkeit nach oben bewegt.
b.) der Aufzug sich mit konstanter Geschwindigkeit nach unten bewegt.
c.) der Aufzug mit a=3m/s2 nach oben beschleunigt wird.
d.) der Aufzug mit a=3m/s2 nach unten beschleunigt wird.
e.) das Kabel reißt und der Aufzug frei fällt.
Aufgabe 3: Radialbeschleunigung (5)
Berechnen Sie die Radialbeschleunigung, die ein Mensch am Äquator (Radius der Erde:
6370 km) erfährt? Vergleichen Sie diese mit der Erdbeschleunigung.
Verständnisfragen (2+2+2):
1.) Güterwagen im Regen
a.) Ein offener Güterwagen rollt reibungslos unter einem vertikal einfallenden Regenschauer,
wobei eine beträchtliche Menge Regen in den Wagen fällt und sich ansammelt. Wie ändern
sich Geschwindigkeit, Impuls und kinetische Energie des Wagens?
b.) Der Regen hat aufgehört. Im Boden des Wagens wird ein Abflussstöpsel herausgezogen,
damit das angesammelte Wasser abfließen kann. Wie ändern sich nun Geschwindigkeit,
Impuls und kinetische Energie des Wagens?
2.) Zwei Kugeln (10 kg und 20 kg) werden in einem luftleeren Raum zur gleichen Zeit aus
der Höhe h fallengelassen. In halber Höhe über dem Boden ist
(A) der Impuls beider Kugeln gleich.
(B) die Beschleunigung beider Kugeln gleich.
(C) die kinetische Energie beider Kugeln gleich.
(D) die Summe aus potentieller und kinetischer Energie für jede Kugel gleich.
(E) keine Antwort ist richtig.
Bitte begründen Sie Ihre Antworten!