Physik 1,Teil I, 4.Übungsstunde

31) Ein Arbeiter (m= 80kg) steht in einem Kübel (mkübel). Er zieht sich
und den Kübel an einem Seil hoch. Dieses ist am Kübel befestigt und
läuft über eine Rolle an der Decke zurück zum Arbeiter. Wir beobachten
die Situation im Gleichgewicht und vernachlässigen die Masse des Seils.
Wie groß ist die Kraft, mit der der Boden des Kübels gegen den Arbiter
drückt, wenn
a) die Masse des Kübels ebenfalls mKübel=80kg ist?
b) die Masse des Kübels vernachlässigt werden kann (mKübel≈0)?
c)mKübel=20kg berägt?
32) Ein Aufzug (=Lift) mit der Gesamtmasse m = 400kg hängt an einem Seil.
Wie groß ist die Kraft, die das Seil auf den Aufzug ausübt, wenn der Aufzug
a) ruht?
b) gleichförmig mit 2m/s nach oben fährt?
c) gleichförmig mit 2m/s nach unten fährt?
d) mit Beschleunigung a = 3m/s2 nach nach oben beschleunigt wird?
c) innerhalb von ½ Sekunde beim Abwärtsfahrenn von v= 2m/s auf v =0 abgebremst wird?
33) Eine Masse m = 80kg hängt in einem Aufzug (=Lift) an einer Federwaage. Wie groß ist
die Kraft, die die Federwaage anzeigt, wenn der Aufzug
a) ruht?
b) mit konstanter Geschwindigkeit 3m/s nach oben oder unten fährt?
c) frei fällt?
d) mit 2m/s2 nach unten beschleunigt wird?
e) mit 2m/s2 nach oben beschleunigt wird?
34) Eine Person (m = 80kg) steht in einem fahrenden Aufzug. Sie hat das Gefühl, nicht
80kg sondern 100kg schwer zu sein.
In welche Richtung fährt der Aufzug? Ist seine Bewegung gleichförmig oder beschleunigt?
Berechnen Sie allenfalls die Beschleunigung!
35) Zwei Autos (m1= 1000kg, v1 = 20m/s; m2= 3000kg, v2=?) stoßen mit entgegengesetzt
gerichteten Geschwindigkeiten auf einander. Nach dem Stoß bewegen sich beide „Wracks“
mit gemeinsamer Geschwindigkeit v = 2m/s in Richtung von v1.
a) Ist der Stoß elastisch oder unelastisch? Warum?
b) Welche Größen bleiben bei diesem Stoß erhalten, welche nicht?
c) Wie groß war v2 vor dem Stoß?
d) Berechnen Sie den relativen Verlust ( gemessen in %) an kinetischer Energie!
36) m1=2kg bewegt sich mit v1 =4m/s = const und stößt dabei elastisch auf die ruhende
Masse m2=4kg.
a) Welche Gesetze gelten für den elastischen Stoß? Welche physikalischen Größen bleiben
erhalten? Welche nicht?
b) Mit welchen Geschwindigkeiten x,y =? bewegen sich die beiden Massen nach dem Stoß?
37) Ein Auto (m=1000kg, v= 30m/s stößt vollkommen unelastisch gegen eine starre Wand.
a) Wie groß ist die Geschwindigkeit des Autos nach dem Stoß?
b) Wie groß ist der Verlust an kinetischer Energie? Wozu wird diese „verwendet“?
c) Wie groß ist der Impuls, den die Wand „bekommt“?
38) Ein Auto mit Stoßstangen aus Federn und Gummi (m=1000kg, v= 30m/s stößt
vollkommen elastisch gegen eine starre Wand.
a) Wie groß ist die Geschwindigkeit des Autos nach dem Stoß?
b) Wie groß ist der Verlust an kinetischer Energie?
c) Wie groß ist der Impuls, den die Wand „bekommt“?
39) Zwei vollkommen gleichartige Autos (m1=m2 = 1000kg) fahren mit entgegengesetzten
Geschwindigkeiten (v1=30m/s, v2= -30m/s) auf einander zu und stoßen vollkommen
unelastisch auf einander.
a) Wie groß ist der Gesamtimpuls vor und nach dem Stoß? Wie groß sind die
Geschwindigkeiten nach dem Stoß?
b) Wie viel kinetische Energie verliert jedes einzelne Auto? Wozu wird sei verwendet?
40) Zwei vollkommen gleichartige Autos (m1=m2 = 1000kg) fahren mit entgegengesetzten
Geschwindigkeiten (v1=30m/s, v2= -30m/s) auf einander zu und stoßen vollkommen
elastisch auf einander.
Wie groß ist der Gesamtimpuls vor und nach dem Stoß? Wie groß sind die
Geschwindigkeiten nach dem Stoß?