Ein Körper mit einer Masse von 3 kg befindet sich zunächst in Ruhe auf einer vollkommen glatten horizontalen Oberfläche. Eine konstante horizontale Kraft von 4,5 N wirkt 20 s lang auf den Körper ein. Berechne:
a) Welche Beschleunigung erfährt der Körper während der Einwirkzeit der Kraft?
b) Welche Geschwindigkeit hat der Körper, wenn die Kraft nicht mehr wirkt?
c) Welche Strecke legt der Körper zurück, bis die Kraft nicht mehr wirkt?

Lösung

Zwei Körper mit den Massen m_a = 6 kg und m_b = 4 kg befinden sich auf einer vollkommen glatten horizontalen Oberfläche. Eine horizontale Kraft von 25 N wird auf das System ausgeübt, um beide Körper zu schieben. Berechne die vom System erreichte Beschleunigung; und die Betrag der Kontaktkraft zwischen den Körpern.

Lösung

Zwei Blöcke mit den Massen m_a = 0,35 kg und m_b = 1,15 kg befinden sich auf einer vollkommen glatten, horizontalen Oberfläche. Die Blöcke sind durch ein ideales Seil verbunden. Eine horizontale Kraft mit konstanter Stärke von 15 N wird angelegt, um die beiden Blöcke zu ziehen. Berechne die vom System erfahrene Beschleunigung und die Zugkraft, die auf die Blöcke wirkt.

Lösung

Ein Mann mit der Masse m = 70 kg befindet sich in einem Aufzug, der sich mit einer Beschleunigung a = 2 m/s² bewegt. Bestimme:
a) Die Kraft, mit der der Mann auf den Boden des Aufzugs wirkt, wenn der Aufzug nach unten fährt;
b) Die Kraft, mit der der Mann auf den Boden des Aufzugs wirkt, wenn der Aufzug nach oben fährt;
c) Für welche Beschleunigung des Aufzugs die Kraft des Mannes auf den Boden des Aufzugs null ist?

Lösung

Eine Lokomotive mit 130 Tonnen zieht einen Waggon mit 120 Tonnen. Die maximale Kraft, die die Kupplung zwischen Lokomotive und Waggon aushält, beträgt 2.900 kN. Bestimmen Sie die maximale Antriebskraft, die die Lokomotive ausüben kann, ohne dass die Kupplung reißt. Widerstandskräfte werden vernachlässigt.

Lösung

Eine Atwoodsche Maschine besteht aus den Massen m_a = 6,25 kg und m_b = 6,75 kg, die durch ein ideales, undehnbares und masseloses Seil verbunden sind, das über eine ebenfalls ideale Rolle läuft. Bestimmen Sie:
a) Die Beschleunigung des Systems;
b) Die Zugkraft zwischen den Massen;
c) Die Zugkraft im Seil, das das System an der Decke hält.

Lösung

Im dargestellten System gleitet der Körper A reibungsfrei auf einer horizontalen Fläche, gezogen von Körper B, der sich vertikal nach unten bewegt. Die Körper A und B sind durch ein ideales, unelastisches Seil miteinander verbunden, das eine vernachlässigbare Masse besitzt und über eine ebenfalls ideale, reibungsfreie Rolle läuft. Die Massen von A und B betragen jeweils 32 kg und 8 kg. Bestimmen Sie die Beschleunigung des Systems und die Zugkraft.

Lösung

Im dargestellten System gleitet der Körper B reibungsfrei auf einer horizontalen Fläche. Er ist über ein System idealer Seile und Rollen mit zwei Körpern A und C verbunden, die sich vertikal bewegen. Die Massen der Körper A, B und C betragen jeweils 5 kg, 2 kg und 3 kg. Bestimmen Sie die Beschleunigung des Systems und die Beträge der Zugkräfte.

Lösung

In einer Atwoodschen Maschine befinden sich zwei Körper auf einer horizontalen Oberfläche, verbunden durch ein Seil, das als ideal (masselos und nicht dehnbar) angenommen wird und über eine reibungsfreie, masselose Rolle läuft. Gegeben seien die Massen m_a = 24 kg und m_b = 40 kg. Bestimmen Sie die Beschleunigungen der Körper, wenn:
a) F = 400 N;
b) F = 720 N;
c) F = 1200 N.

Lösung