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Beschleunigte Bezugssysteme

Aufgaben

1. Aufgabe

Beschreiben Sie wie oben im Text, was eine Person im nach oben beschleunigten Aufzug bezüglich der auf sie wirkenden Kräfte wahrnimmt. Welche Kräfte spürt diese Person und in welche Richtung wirken sie? Welche davon sind Scheinkräfte? Wie erklärt eine außenstehende Person die Kräftesituation? Skizzieren Sie die Kräfte aus der Sicht des mitbewegten und des ruhenden Beobachters.

2. Aufgabe

Um die Beschleunigung eines Aufzugs zu bestimmen, hängt man ein Gewichtsstück bekannter Masse an eine Federwaage und liest die angezeigte Kraft ab.

Wie groß ist die Beschleunigung des Aufzugs, wenn bei einer Masse m = 0,0200 kg eine Kraft

a) F=2,4N

b) F=1,6N

angezeigt wird?

c) Welche experimentellen Schwierigkeiten sehen Sie, wenn Sie den entsprechenden Versuch im Aufzug durchführen? Wie könnte man sie lösen?

d) Wie kann man das Messprinzip abwandeln, um die Anfahr- und die Bremsbeschleunigung eines Zuges zu messen?

3. Aufgabe

a) Beschreiben Sie eine Kurvenfahrt im Auto aus der Sicht des mitbewegten Beobachters (=Alltagssichtweise) und aus der Sicht eines außenstehenden Beobachters (=Physikalische Sichtweise).

b) Vergleichen Sie die Situation mit einer Karussellfahrt.

4. Aufgabe

Der Sitz eines Kettenkarussells mit der Umlaufzeit t=7s beschreibt einen Kreis mit Durchmesser d=16m. Wie groß ist der Winkel zwischen der Horizontalen und den Ketten?

5. Aufgabe

Berechnen Sie das Verhältnis aus der Beschleunigung, die ein Mensch am Äquator erfährt, zu der Beschleunigung, die ein Mensch am Nordpol erfährt. Berücksichtigen Sie hierbei die Drehung der Erde. Der Radius der Erde sei 6370 km.

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