INPUT-EVALUATION DER ZHW: PHYSIK SEITE 1. Serie 1

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1 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 1 Serie 1 1. Zwei Personen ziehen mi je 500 N an den Enden eines Seils. Das Seil ha eine Reissfesigkei von 600 N. Welche der vier folgenden Aussagen is physikalisch korrek? Kreuzen Sie die richige Anwor an! Nur eine Anwor is richig. Das Seil reiss exak in der Mie, weil dor die Belasung am grössen is. Das Seil reiss, weil es mi oal 1000 N belase wird. Das Seil reiss nich, weil die Kraf auf einen beliebigen Seilquerschni höchsens 500 N beräg. Das Seil reiss nich, weil sich die beiden Kräfe aufheben 2. Die folgenden Bilder zeigen viermal einen Kloz, der auf einer schiefen Ebene ruh. In welcher Skizze sind alle auf den Kloz einwirkenden Kräfe korrek eingezeichne? Markieren Sie die richige Skizze mi einem Kreuz im darunerliegenden Käschen! 3. Ein Holzkloz (Masse 10 kg) ruh auf einer verikal ausgericheen Feder. Die Feder is auf Druck belase. Sie kennen das Wechselwirkungsprinzip von Newon (III. Axiom, acio gleich reacio). Welche der vier folgenden Aussagen is physikalisch korrek? Kreuzen Sie die richige Anwor an! Nur eine Anwor is richig. 10 kg Eine Folgerung des Wechselwirkungsprinzips von Newon (acio gleich reacio) is, dass die Normalkraf gleich der Gewichskraf is dass sich die Kräfe im Gleichgewich aufheben dass der Kloz die Erde mi ungefähr 100 N nach oben zieh dass die Federkraf ungefähr gleich 100 N is

2 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 2 Serie 2 1. Welche der vier folgenden Aussagen is physikalisch korrek? Kreuzen Sie die richige Anwor an! Nur eine Anwor is richig. Die Beschleunigung is definier als Geschwindigkei durch Zei. Falls die Geschwindigkei gleich Null is, muss auch die Beschleunigung Null sein. Die milere Beschleunigung is gleich Geschwindigkeisänderung durch benöige Zei. Ein unbeschleuniger Körper seh sill. 2. Ein Körper is im Vakuum senkrech nach oben forgeworfen worden. Welche der vier folgenden Aussagen is physikalisch korrek? Kreuzen Sie die richige Anwor an! Nur eine Anwor is richig. Am höchsen Punk der Bahn verschwinde die Beschleunigung für eine ganz kurze Zei. Die Beschleunigung is beim Aufsieg negaiv und beim Absieg posiiv. Die Beschleunigung is während der ganzen Wurfzei konsan. Die Beschleunigung nimm während des Aufsiegs ab und nachher wieder zu. 3. Ein Fussball wird in Luf senkrech nach oben forgeschossen. Welche der vier Beschleunigungs- Zei-Kurven gehör zu diesem Vorgang. Markieren Sie die richige Skizze mi einem Kreuz im darunerliegenden Käschen! a a a a

3 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 3 Serie 3 1. Wie wei is der Körper zum Zeipunk = 4 s vom Saror ( = 0 s) enfern? Disanz = m v 9 m/s 6 m/s 3 m/s 0 m/s -3 m/s 1 s 2 s 3 s 4 s 2. Wie wei is der Körper zum Zeipunk = 4 s vom Saror ( = 0 s) enfern? Disanz = m v 9 m/s 6 m/s 3 m/s 0 m/s -3 m/s 1 s 2 s 3 s 4 s 1. Wie wei is der Körper zum Zeipunk = 4 s vom Saror ( = 0 s) enfern? Disanz = m v 9 m/s 6 m/s 3 m/s 0 m/s -3 m/s 1 s 2 s 3 s 4 s

4 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 4 Serie 4 1. Die linke Skizze zeig einen Kloz, der eine schiefe Ebene hinuner rusch. Die Gleireibung kann nich vernachlässig werden. Zeichnen Sie in der rechen Skizze alle Kräfe ein, die auf den Kloz einwirken. Geben Sie den Kräfen einen passenden Namen. v 2. Die linke Skizze zeig zwei Klöze, die durch eine konsane Kraf nach rechs weggeschoben werden. Beide Klöze erleiden beachliche Reibung. Zeichnen Sie in der rechen Skizze alle Kräfe ein, die auf den grösseren Kloz einwirken. Geben Sie den Kräfen einen passenden Namen. F 3. Die Skizze zeig einen Fahrradfahrer unmielbar nach dem Sar. Die Geschwindigkei des Fahrrades is noch sehr klein, die Beschleunigung grösser Null. Zeichnen Sie alle Kräfe ein, die auf das Sysem Fahrrad plus Fahrer einwirken. Geben Sie den Kräfen einen passenden Namen.

5 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 5 Serie 5 1. Auf ein anfänglich ruhendes Lufkissenfahrzeug (Masse 400 g) wirk während drei Sekunden eine konsane Kraf von 1.2 N ein. Wie schnell beweg sich das reibungsfrei gelagere Fahrzeug nach diesen drei Sekunden? 400 g 1.2 N Endgeschwindigkei: v = m/s 2. Auf einen ruhenden Quader (Masse 2 kg), der auf einer schiefen Ebene (Neigungswinkel 30 ) ruh, wirk eine Kraf von 20 N parallel zur Ebene. Die Gleireibungskraf beräg in dieser Lage 2 N. Wie schnell beweg sich der Körper nach drei Sekunden? (g = 10 m/s 2 ) 20 N 2 kg 30 Endgeschwindigkei: v = m/s 3. Auf einen ruhenden Quader (Masse 2 kg), der auf einer horizonal ausgericheen Ebene ruh, wirk eine Kraf, die in drei Sekunden linear von Null auf 24 N anseig. Die maximal mögliche Hafreibungskraf beräg 8 N. Die Gleireibungskraf is gleich 6 N. Wie schnell beweg sich der Körper nach diesen drei Sekunden? 24 N F 2 kg F() 16 N 8 N 0 N 1 s 2 s 3 s Endgeschwindigkei: v = m/s

6 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 6 Serie 6 1. Ein kleines Eissück (Masse 20 g) wird an einem besimmen Punk einer gewölben Glasfläche losgelassen. Von dor rusch es auf der Glasfläche reibungsfrei zum iefsen Punk. Dieser Punk lieg 20 cm unerhalb des Sarores. Wie schnell beweg sich das Eisklözchen dor? 20 g v = m/s 20 cm 2. Ein kleines Eissück (Masse 20 g) gleie mi einer Geschwindigkei von 4 m/s über den iefsen Punk einer gewölben Glasfläche. Von dor rusch es reibungsfrei weier. Wie schnell beweg sich das Eisklözchen an einem r, der 20 cm über dem iefsen Punk lieg? v = m/s 20 cm 4 m/s 3. Ein kleines Eissück (Masse 20 g) wird am iefsen Punk einer gewölben Glasfläche miels einer um 2 cm zusammengedrücken Feder (Federkonsane 300 N/m) angesossen. Von dor rusch es reibungsfrei weier. Wie schnell beweg sich das Eisklözchen an einem r, der 20 cm über dem iefsen Punk lieg? 300 N/m 20 g 20 cm v = m/s

7 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 7 Serie 7 spezifische Wärmekapaziä von Wasser 4.19 kj/(kg C) 1. Ein Tauchsieder heiz Wasser in einem Gefäss. Der elekrische Srom und die Spannung beragen konsan 0.80 A und 230 V. Wie gross is die elekrische Leisung des Tauchsieders? Leisung des Tauchsieders = W 2. Zwei Kilogramm Wasser werden bei 35 C mi einem Tauchsieder in einem perfek wärmeisolieren Gefäss geheiz. Die elekrische Leisung beräg konsan 300 W. Das Wasser wird 1 Minue geheiz. Wie gross is die Änderung der Temperaur? Temperauränderung = C 3. Zwei Kilogramm Wasser werden bei 35 C mi einem Tauchsieder in einem perfek wärmeisolieren Gefäss geheiz. Die elekrische Leisung beräg konsan 400 W. Wie schnell änder sich die Temperaur (d.h. wie gross is die Änderung pro Zei)? Temperauränderung pro Zei = C/s

8 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 8 Serie 8 spezifische Wärmekapaziä von Wasser spezifische Wärmekapaziä von Eis spezifische Schmelzenhalpie von Eis 4.19 kj/(kg C) 2.10 kj/(kg C) 334 kj/kg 1. Zwei Kilogramm Wasser von 25 C werden mi drei Kilogramm Wasser von 75 C gemisch. Das Mischgefäss is ideal wärmeisolier und seine Wärmekapaziä is zu vernachlässigen. Berechnen Sie die Mischemperaur. Mischemperaur = C 2. Ein ideal wärmeisolieres Gefäss enhäl ein Gemisch von zwei Kilogramm Wasser und ein Kilogramm Eis bei 0 C. Das Mischgefäss is ideal wärmeisolier und seine Wärmekapaziä is zu vernachlässigen. Nun füg man zwei Lier Wasser von 80 C zu. Welche Endemperaur wird sich einsellen? Endemperaur = C 3. Ein ideal wärmeisolieres Gefäss (Wärmekapaziä 1.5 kj/ C) enhäl bei 20 C drei Kilogramm Wasser. Nun füg man zwei Kilogramm Wasser von 80 C zu. Welche Mischemperaur wird sich einsellen? Mischemperaur = C

9 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 9 Serie 9 1. Zwei Glühbirnen sind wie skizzier mi einer Spannungsquelle verbunden. Die linke Birne leuche heller als die reche. Welche der vier folgenden Aussagen is physikalisch korrek? Kreuzen Sie die richige Anwor an! Nur eine Anwor is richig. U 0 heller dunkler Die Spannung über der linken Glühbirne is grösser als über der rechen. Der Srom durch die linke Glühbirne is särker als durch die reche. Die linke Glühbirne brenn heller, weil sie näher bei der Spannungsquelle lieg. Beide Sröme sind gleich sark. Der linke Srom ransporier aber mehr Energie. 2. Drei Glühbirnen sind so ausgewähl worden, dass sie in der skizzieren Schalung gleich hell leuchen. Welche der vier folgenden Aussagen is physikalisch korrek? Kreuzen Sie die richige Anwor an! Nur eine Anwor is richig. U Glühbirne 1 ha den kleinsen Widersand. Die Widersände von Birne 2 und 3 sind kleiner als von Birne 1. Alle drei Glühbirnen haben den gleichen Widersand. Der Widersand von Birne 3 is gleich gross wie der von 1 und 2 zusammen. 3. Zwei Glühbirnen (230 V, 60 W und 230 V, 40 W) werden in Serie an eine Spannungsquelle (230 V) angeschlossen. Welche der vier folgenden Behaupungen is richig? Kreuzen Sie die richige Anwor an. Nur eine Anwor is korrek. 230 V 60 W 40 W Beide Glühbirnen nehmen zusammen eine Leisung von 100 W auf Die 60 W Birne nimm mehr Leisung als die 40 W Birne auf Beide Birnen nehmen die gleich Leisung auf, weil der Srom gleich sark is. Die 40 W Birne nimm mehr Leisung als die 60 W Birne auf.

10 INPUT-EVALUATIN DER ZHW: PHYSIK SEITE 10 Serie Das Diagramm zeig Srom und Spannung eines elekrischen Baueils (Widersand, Glühbirne, Diode, Bogenlampe,...). Besimmen Sie die elekrische Leisung bei einer Spannung von 20 V. 9 A 6 A 3 A I 0 A 10 V 20 V 30 V U Leisung = W 2. Das Diagramm zeig Srom und Spannung eines elekrischen Baueils (Widersand, Glühbirne, Diode, Bogenlampe,...). Besimmen Sie den elekrischen Widersand bei einer Spannung von 20 V. 9 A 6 A 3 A I 0 A 10 V 20 V 30 V U Widersand = Ω 3. Das Diagramm zeig Srom und Spannung eines elekrischen Baueils (Widersand, Glühbirne, Diode, Bogenlampe,...). Besimmen Sie näherungsweise die maximale Leisung im Inervall [0 V, 30 V]. 9 A 6 A 3 A I 0 A 10 V 20 V 30 V U max. Leisung = W