Wie soll man die Aufgaben berechnen bzw lösen ? :)
1.) Ein Karussell trägt Holzpferde in den Abständen r1 = 2,0m, r2 = 3,0m und r3 = 4,0m von der Drehachse. Pferd und Reiter haben jeweils zusammen die Masse m=70kg. Die Drehfrequenz beträgt f = 0,1Hz. a) Welche Bahngeschwindigkeit v1, v2, v3 haben die Pferde jeweils? b) Wie groß ist jeweils die Zentripetalkraft FZ? c) Wie ändert sich die Zentripetalkraft, wenn die Drehfrequenz verdoppelt wird?
2.) Eine Kugel der Masse m=0,10kg wird an einer Schnur der Länge l=0,50m mit der konstanten Bahngeschwindigkeit v=5,0m/s auf eine horizontale Kreisbahn gebracht.a) Wie groß sind die Zentripetalbeschleunigung und die Zentripetalkraft? (Die Gewichtskraft soll nicht berücksichtigt werden.)b) Bei welcher Bahngeschwindigkeit vmax reißt die Schnur, wenn sie 120 N aushält?
3.) Ein Auto durchfährt eine ebene Kurve mit dem Radius r=40m. Die Haftrei-bungszahl ist µh=0,60. Wie schnell darf das Auto höchstens sein, so dass es nicht aus der Kurve rutscht?
4.) Ein Motorradfahrer durchfährt mit der Geschwindigkeit v=108km/h eine ebene Kurve mit dem Radius r=50m. Mit welchem Neigungswinkel (vom der Straße aus gemessen) legt er sich in die Kurve?
5.) Unsere Erfahrung sagt uns, dass ein geworfener Stein wieder zur Erde fällt. Auch eine abgeschossene Kanonenkugel bleibt nicht oben. Angenommen man könnte einen Stein von einem sehr hohen Berg mit großer Geschwindigkeit waagerecht wegschleudern: Auf welcher Bahnkurve wird sich dieser Stein bewegen?
Über diese Frage dachte bereits Isaac NEWTON im 17. Jahrhundert nach, und er kam zu dem Schluss, dass bei einer bestimmten Geschwindigkeit der Stein den Erdboden nicht mehr erreichen, sondern unendlich lang auf einer Kreisbahn um die Erde "herumfallen" wird. Natürlich ist eine Kreisbewegung direkt an der Erdoberfläche aufgrund der Erhebungen und der Luftreibung real nicht möglich.
Berechne den Betrag der Bahngeschwindigkeit, mit der ein derart weggeschleuderter Stein eine Kreisbewegung ausführen würde, wenn du idealisierte Bedingungen (keine Erhebungen, keine Luftreibung) voraussetzt.
