Thomson`s experiment (1897) – determination of the charge-to
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Übungen zur Physik I (Mechanik und Wärmelehre) Blatt 04 Prof. von Keudell, WS 2009/2010 Abgabe bis Dienstag, 17.11.2009, 13:45, in den Kasten NB5 Süd oder in der Vorlesung Nur ein Name pro Lösungsblatt, und jedes Blatt mit Namen und Übungsgruppe versehen! Ansprechpartner ist Dr. Jan Benedikt (NB5/127) Aufgabe 12: Corioliskraft (3 Punkte) Ein Zug der Deutschen Bahn fährt mit 350 km/h von Norden nach Süden. a) Welche Schiene muss überhöht werden, damit die Corioliskraft kompensiert wird? b) Berechnen Sie die zur Kompensation nötige Überhöhung! Hinweis: Nehmen Sie die ungefähre Position von Bochum an: ca. 51° nördliche Breite, ca. 7° östliche Länge, Spurbreite: 1435 mm.) Aufgabe 13: Looping (2 Punkte) Eine Achterbahn geht nach einer Beschleunigungsphase in einen Looping über wobei die Passagiere am höchsten Punkt kopfüber in den Sitz gedrückt werden. Der Abstand Drehachse Sitz betrage 8 m, ihre Masse 56 kg. a) Wie groß muss die Winkelgeschwindigkeit mindestens sein, damit Sie im höchsten Punkt nicht herunterfallen? b) Wie hoch ist dann ihre Tangentialgeschwindigkeit? Aufgabe 14: Beschleunigtes Lot (3 Punkte) Ein ICE fährt mit einer konstanten Beschleunigung a in der Ebene. Innen an der Decke ist ein Lot der Masse m aufgehängt. Zunächst wird es festgehalten, so dass die Lotschnur der Länge l genau senkrecht zum Boden hängt. Dann wird das Lot losgelassen und fängt an zu schwingen. a) Bestimmen Sie die Ruhelage 0 (Winkel, den die Lotleine mit der Senkrechten bildet), um welche das Lot schwingt. b) Wie groß ist die maximale kinetische Energie, die das Lot im Bezugsystem Zug erreicht? Aufgabe 15: Verständnisfragen: Güterwagen im Regen (2 Punkt) 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?
