Physik

Arbeit-Energie-Prinzip, nichtkonservative Kräfte, Bewegung auf einer schiefen Ebene mit Reibung – Aufgaben und Lösungen

2. Arbeit-Energie-Prinzip Nichtkonservative Kräfte Bewegung auf einer schiefen Ebene mit Reibung – Aufgaben und Lösungen

1. Ein Block gleitet eine schiefe Ebene mit Reibung hinab. Wie groß ist die Geschwindigkeit des Blocks beim Aufprall auf den Boden? Der Gleitreibungskoeffizient beträgt 0.4. Die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/ ^s².

Bekannt:

Anfangshöhe (h)_o) = 6 m Arbeit-Energie-Prinzip, nichtkonservative Kraft, Bewegung auf einer schiefen Ebene mit Reibung – Aufgaben und Lösungen 1

Endhöhe (h _t ) = 0 m

Anfangsgeschwindigkeit (v _o ) = 0 (Block befindet sich anfänglich in Ruhe)

Gleitreibungskoeffizient (μ _k ) = 0.4

Arbeit in thermodynamischen Prozessen – Probleme und Lösungen

1. Ein ideales Gas wird, wie in der untenstehenden Grafik dargestellt, von Zustand 1 in Zustand 2 komprimiert. Bestimmen Sie die vom Gas verrichtete Arbeit .

Lösung

1 Liter = 0.001 ^m³

Bekannt: Arbeit in thermodynamischen Prozessen – Probleme und Lösungen 1

Druck 1 (P ₁ ) = 10 kPa = 10,000 Pa = 10,000 N/m ²

Druck 2 (P ₂ ) = 20 kPa = 20,000 Pa = 20,000 N/m ²

Kollision und Erhaltung der mechanischen Energie – Sonden und Lösungen

Zwei Objekte mit der gleichen Masse m₁ = m₂ _{= 0.5 kg werden aus der gleichen Höhe fallen gelassen (siehe Abbildung}₎ . Der Radius des Kreises beträgt 1/5 m. Der Stoß ist vollkommen elastisch. Bestimmen Sie die Geschwindigkeit jedes Objekts nach dem Stoß. Die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/ ^s².

Bekannt:

Masse des Objekts (m) = m₁= m₂ = 0.5 kg Kollision und Erhaltung der mechanischen Energie – Probleme und Lösungen 1

Anfangshöhe (h ₁ ) = 1/5 m

Endhöhe (h ₂ ) = 0 ( Basis des Pfades )

Impuls, Stoß und Wurfparabel – Aufgaben und Lösungen

Impuls, Stoß und Wurfparabel – Aufgaben und Lösungen

1. Eine Kugel mit einer Masse von 0.2 kg wird in Loch C eingeführt (siehe Abbildung unten). Der Spieler trifft die Kugel in 0.01 Sekunden, und die Bahn BC wird in 1 Sekunde zurückgelegt. Bestimmen Sie die Größe der Kraft, die erforderlich ist, damit die Kugel in Loch C eingeführt werden kann. Die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/ ^s².

Bekannt: Impuls, Stoß und Wurfparabel – Aufgaben und Lösungen 1

Winkel (θ) = 60 ^°

Masse der Kugel (m) = 0.2 kg

Erdbeschleunigung (g) = 10 m/ ^s²

Zeitintervall (Δt) = 0.01 Sekunden

Ungleichförmige lineare Bewegung – Probleme und Lösungen

Ungleichförmige lineare Bewegung – Probleme und Lösungen 1

Die obige Tabelle zeigt Daten von drei Objekten, die die gleiche Strecke mit konstanter Beschleunigung zurücklegen.

Wie groß ist die Endgeschwindigkeit von Objekt P und die Anfangsgeschwindigkeit von Objekt Q?

Kinetische Gastheorie und erster Hauptsatz der Thermodynamik – Aufgaben und Lösungen

1. Ideale Gase befinden sich in einem Behälter mit einem Volumen von 4 Litern und einem Druck von 3 atm (1 atm = 10⁵ ^Nm² ) . Die idealen Gase werden bei konstantem Druck von 27 ^° C auf 87 ^° C erwärmt. Die Wärmekapazität des Gases beträgt 9 J/ ^K . Wie groß ist das Endvolumen der Gase und wie groß ist die Änderung ihrer inneren Energie^?

Lösung

Isobarer Prozess (konstanter Druck)

Bekannt:

Das Anfangsvolumen des Gases (V ₁ ) = 4 Liter

Rotation starrer Körper – Probleme und Lösungen

Das Kraftmoment

1. Auf einen 6 Meter langen Balken wirken drei Kräfte (siehe Abbildung unten). Welches Drehmoment bewirkt die Drehung des Balkens um den Punkt O als Drehachse?

Bekannt: Rotation starrer Körper – Probleme und Lösungen 1

Die Rotationsachse im Punkt O.

Kraft 1 (F ₁ ) = F

Der Abstand zwischen der Wirkungslinie von F₁ _und der Drehachse (r₁ ₎ beträgt 3 Meter.

Federn in Reihen- und Parallelschaltung – Probleme und Lösungen

1. Ein 160 Gramm schwerer Gegenstand wird an einem Ende einer Feder befestigt, und die Längenänderung der Feder beträgt 4 cm. Wie groß ist die Längenänderung von drei Federn, die in Reihe und parallel geschaltet sind , wie in der Abbildung unten dargestellt?

Bekannt:

Die Längenänderung einer Feder (Δx) = 4 cm = 0.04 m Federn in Reihen- und Parallelschaltung – Probleme und Lösungen 1

Masse (m) = 160 Gramm = 0.16 kg

Erdbeschleunigung (g) = 10 m/ ^s²

Dynamik von Rotationsbewegungen – Probleme und Lösungen

Eine Rolle mit dem Trägheitsmoment I = 2/5 MR² ^hat eine Masse von 2 kg. Wenn das Drehmoment auf die Rolle 4 Nm beträgt, wie groß ist dann die lineare Beschleunigung der Rolle? Die Erdbeschleunigung beträgt g = 10 m/ ^s².

Bekannt : Dynamik von Rotationsbewegungen – Probleme und Lösungen 1

Das Flächenträgheitsmoment der Rolle (I) = 2/5 MR ²

Masse der Rolle (M) = 2 kg

Drehmoment (τ) = 4 Nm

Dynamik von Partikeln – Probleme und Lösungen

1. Objekt A mit einer Masse von 6 kg und Objekt B mit einer Masse von 4 kg sind durch eine Schnur verbunden und werden mit einer Kraft von F = 60 N gezogen (siehe Abbildung unten). Der Gleitreibungskoeffizient zwischen dem Boden und beiden Objekten beträgt 0.5 (tan θ = ¾). Die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/s² ^. Wie groß ist die Seilkraft?

Bekannt:

Masse des Objekts A (m_A) = 6 kg Dynamik von Teilchen – Probleme und Lösungen 1

Masse des Objekts B (m _B ) = 4 kg

Kraft (F) = 60 Newton