Wurfbewegungen Kreisbewegungen

Übungsserie 3
Physik MES/MLS
Wurfbewegungen
Aufgabe 1
Ein Flugzeug iegt in einer Höhe von 4000 m mit einer Horizontalgeschwindigkeit v =
500 km/h. In welcher waagerecht gemessenen Entfernung xo vom Punkt B muÿ ein beliebiger Körper aus dem Flugzeug abgeworfen werden, damit er im freien Fall in B auftrit?
(Der Luftwiderstand wird vernachlässigt.)
Aufgabe 2
Der allseits bekannte Institutshase hat sich bei der Flucht vor dem Hausmeisterhund
auf einen Baum mit der Höhe h gerettet. Ein wohlmeinender Zeitgenose kommt nun im
horizontalen Abstand x zum Baum vorbei und möchte dem Hasen eine Möhre zuwerfen.
Er zielt dabei genau auf den Hasen. Der Hase hingegen erkennt nicht die guten Absichten
des Werfers und lässt sich deshalb im Moment des Abschusses vom Baum fallen.
a) Es soll nun gezeigt werden, dass die Möhre den fallenden Hasen trotzdem erreicht,
solange die Möhre mit ausreichender Kraft geworfen wird, um nicht vor dem Baum
auf dem Boden zu landen.
b) Wie groÿ muss die Abwurfgeschwindigkeit der Möhre mindestens sein, wenn der Abstand des Werfers 50 m und die Höhe des Baumes 11, 2 m beträgt?
Kreisbewegungen
Aufgabe 3
Wie groÿ ist die Umfangsgeschwindigkeit eines Punktes auf der Erde in Abhängigkeit
der geographischen Breite und wie groÿ ist diese Geschwindigkeit in Lübeck? (Die Erde
soll als kugelförmig angenommen werden.)
Aufgabe 4
Welche Horizontalgeschwindigkeit v muss man einem Körper in einer Höhe h von 500 km
über der Erdoberäche geben, damit er die Erde als künstlicher Satellit auf einer Kreisbahn umiegt?
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Übungsserie 3
Physik MES/MLS
Aufgabe 5
Eine Scheibe mit 10 cm Radius beginnt aus der Ruhe eine Drehbewegung mit der konstanten Winkelbeschleunigung von 10 rad/s2 . Wie groÿ sind zum Zeitpunkt t = 5 s:
a) die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe und
b) die Tangentialbeschleunigung sowie die Zentripetalbeschleunigung eines Punktes am
Rand der Scheibe?
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