Eine Kugel rollt einen gekrümmten Abhang reibungsfrei herunter. Wie verhalten sich ihre Geschwindigkeit und ihre Beschleunigung dabei?
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Die Geschwindigkeit der Kugel nimmt ab, die Beschleunigung nimmt zu.
Die Geschwindigkeit der Kugel nimmt zu, die Beschleunigung nimmt ab.
Geschwindigkeit und Beschleunigung nehmen zu.
Geschwindigkeit und Beschleunigung nehmen ab.
Keine der Aussagen trifft zu.
Das Gefälle des Abhangs nimmt aufgrund der Krümmung ab und somit nimmt auch die Beschleunigung der Kugel ab.
Die Beschleunigung ist positiv, also nimmt die Geschwindigkeit zu.
Aufgabe 2 von 4
STRÖMUNG IN EINEM ROHR MIT UNTERSCHIEDLICHEN QUERSCHNITTEN
Durch das abgebildete Rohrstück mit kreisförmigem Querschnitt strömt ein inkompressibles Fluid (\(ϱ ≡ const\)). Die Strömung wird dabei stationär und reibungsfrei angenommen. Aufgrund dieser Annahmen können folgende Gleichungen verwendet werden.
Abb. 3: Gewicht an Seilrolle
Grafik: Eigene Darstellung
Ein Seil wird über eine an der Decke befestigte Rolle gelenkt. An dem einen Ende ist ein Gewicht \(G\) befestigt. Wie groß muss die Kraft am anderen Ende des Seiles \(F_Z\) sein, damit das Gewicht mit der Gewichtskraft \(F_G\) in der Luft gehalten wird?
Annahme 1: Die Seilrolle besitzt keine Masse und dreht sich reibungsfrei (Reibung wird vernachlässigt). Welche Aussage ist zutreffend?
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\(F_Z< F_G\)
Unter der Annahme, dass die Rolle reibungsfrei ist, müssen beide Kräfte gleich groß sein, um das Gewicht in der Luft zu halten.
\(F_Z= F_G\)
Die optimale (reibungsfreie und massenfreie) Seilrolle lenkt das Seil nur um.
\(F_Z>F_G\)
Unter der Annahme, dass die Rolle reibungsfrei ist, müssen beide Kräfte gleich groß sein, um das Gewicht in der Luft zu halten.
Aufgabe 4 von 4
Annahme 2: Die Reibung an der Seilrolle wird nun NICHT mehr vernachlässigt. Welche Aussage ist nun zutreffend?
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\(F_Z< F_G\)
Durch die Reibung wird das Gewicht zusätzlich „gehalten“.
\(F_Z= F_G\)
Jetzt, wo die Reibung berücksichtigt wird, wird das Gewicht zusätzlich „gehalten“. \(F_Z\) ist daher kleiner als \(F_G\).
\(F_Z> F_G\)
Wenn die Reibung berücksichtigt wird, wird das Gewicht zusätzlich „gehalten“. \(F_Z\) ist daher kleiner als \(F_G\).
Im Studiengang CSE ist die Säule der Ingenieurwissenschaften ein tragendes Element. In den ersten drei Semestern werden den Studierenden Inhalte der Technischen Mechanik vermittelt. Eine Stunde aus dem Modul Technische Mechanik 1, das im ersten Studiensemester angesiedelt ist, kann im Rahmen von Schnuppervorlesungen in den Herbstferien von Studieninteressierten angehört werden. Genauere Informationen zu den Schnuppervorlesungen, die stets in den Herbstferien von Baden-Württemberg und Bayern durch die Universität Ulm angeboten werden, finden Sie auf den Seiten der Studienberatung der Universität Ulm unter den Veranstaltungen für Studieninteressierte.
