Abstand Erde-Mond | |
Erdmasse | |
Erdradius | |
Mondmasse | |
Mondradius | |
Gravitationskonstante | |
Erdbeschleunigung |
Aufgabe 2: (4 Punkte)
Eine Stahlscheibe rotiere mit 4 Umdrehungen pro Sekunde um eine Achse durch den Mittelpunkt.
Die Scheibe habe eine Masse von und einen Radius von .
Sie wird von einem Bremsklotz aus Stahl abgebremst, der mit einer konstanten Kraft
aussen auf den Rand der Scheibe gedrückt wird. Der Reibungskoeffizient beträgt
. Mit welcher Kraft muß man drücken, damit die Scheibe nach 10 Umdrehungen
zum Stillstand kommt ?
Aufgabe 3: (4 Punkte)
An einem langen Stahldraht von Durchmesser werde eine
Stahlkugel von gehängt und dann losgelassen, sodaß sie senkrecht nach unten fällt.
Der Elastizitätsmodul von Stahl ist
. Mit welcher
Frequenz schwingt die Kugel in vertikaler Richtung ohne Dämpfung ?
Aufgabe 4: (4 Punkte)
Ein Hohlzylinder rollt aus einer Höhe h eine schiefe Ebene mit dem Neigungswinkel
herab, ohne zu gleiten. Daneben gleitet ein Klotz mit Reibung die
gleiche schiefe Ebene aus der Höhe herab. Wie groß muß der Reibungskoeffizient
zwischen Klotz und schiefer Ebene sein, damit beide gleichzeitig am Ende der
schiefen Ebene ankommen ?
Aufgabe 5: (4 Punkte)
Ein Körper der Masse befindet sich zwischen Erde und Mond an einem Punkt,
in dem die Anziehungskraft der Erde gleich der Anziehungskraft des Mondes ist.
a) Ist der Körper in einer stabilen oder labilen Gleichgewichtslage ?
b) Welche Energie benötigt man, um diesen Körper aus dem Anziehungsbereich von Erde
und Mond zu entfernen, d.h. der Abstand Erde- Körper soll gegen unendlich gehen ?
Aufgabe 6: (4 Punkte)
Eine schwere Kugel rotiert an einem
langen Seil mit
5 Umdrehungen pro Sekunde.
a) Mit wieviel Umdrehungen pro Sekunde rotiert die Kugel, wenn man das Seil auf
verkürtzt, ohne die Kugel anzuhalten ?
b) Welche Arbeit muß man leisten, um das Seil von auf zu
verkürzen ?