Korrektur. 10 l B 10 m 3 C. 100 l D 100 m 3 E l

Transkript

1 Frage in Speicherkraftwerk speichert nergie, indem es Wasser z.. aus einem See in ein höher gelegenes Speicherbecken pumpt. Um eine elektrische Leistung von MW (die Leistung eines größeren Windparks) zu speichern, wieviel Wasser pro Sekunde muss eine solches Kraftwerk pumpen, wenn der Höhenunterschied zwischen See und Speicherbecken m beträgt? (die ichte von Wasser ist kg/m ; es wird angenommen, dass die elektrische nergie verlustfrei in Hubarbeit umgesetzt wird) l m l m l Frage Wenn eine Kugel mit einem Winkel von Grad zur Waagerechten vom rdboden aus nach oben geworfen wird, wie groß muss dann ihre anfängliche Geschwindigkeit (in Wurfrichtung) sein, damit sie nach s wieder auf dem rdboden aufkommt? (Reibung vernachlässigt). m/s. m/s. m/s. m/s. m/s Frage ine Probe alten Holzes zeige eine Kohlenstoff- ktivität von. Zerfällen pro Sekunde pro g Kohlenstoff; junges Holz würde. Zerfälle pro Sekunde pro g zeigen. Wie alt ist das Holz? (die Halbwertszeit von beträgt a). a a a a a Frage In einem zeitabhängigen Magnetfeld = cos(ωt) befinde sich eine flache Leiterschleife mit Windungen und Fläche, mit Flächennormale parallel zum Magnetfeld. Welche Spannung wird zwischen den beiden nden der Leiterschleife induziert? cos(ωt) cos(ωt) cos(ωt) ω sin(ωt)

2 Frage in ungee-springer springe von einer m hohen rücke über einem Fluss. as ungestreckte ungee-seil habe eine Länge von m; der Springer habe eine Masse von kg. Welche Federkonstante muss das ungee-seil haben, damit der Springer die Wasseroberfläche gerade berührt, also hier kurzzeitig zur Ruhe kommt? (Tipp: der Springer verliert potentielle nergie durch die Höhenänderung und gewinnt kinetische nergie; im ungee-seil wird diese wieder als potentielle nergie gespeichert. Reibung ist vernachlässigt) =. N/m =. N/m =. N/m =. N/m =. N/m Frage in Kondensator mit einer Kapazität von = µf werde mit einer Ladung von Q =. geladen und dann über einen Widerstand mit R = Ω entladen. Wie groß ist der anfängliche Strom?... Frage In einem Luftgewehr wirke auf ein rundes Geschoss mit Masse. g und urchmesser. mm ein ruck von bar ( Pa). Wie groß ist anfänglich die eschleunigung des Geschosses?. m/s m/s. m/s. m/s m/s Frage ie Intensität (Leistung pro Fläche) des Sonnenlichts beträgt um die Mittagszeit etwa kw/m. Wenn dieses Licht auf ein Wasserbecken mit m Fläche fällt, welches cm hoch mit Wasser gefüllt ist, wie stark erwärmt sich dann das Wasser innerhalb von einer Stunde? (die Wärmekapazität von Wasser ist. MJ/K m ; das Licht soll komplett absorbiert werden).. K. K. K. K. K

3 Frage er Lichtstrahl eines grünen Lasers (Wellenlänge in Luft λ = nm) falle in ein wassergefülltes quarium und dort auf einen oppelspalt mit Spaltabstand. mm. uf einem Schirm, der sich im Wasser hinter dem oppelspalt befindet, erscheint eine eugungsfigur. Unter welchem blenkungswinkel erscheint hier das erste eugungsmaximum? (Wasser hat einen rechungsindex von n=.). α =. α =. α =. α =. α =. Frage ine Masse von kg werde durch rehung einer Spindel (einer großen Schraube) angehoben. Pro Umdrehung wird die Masse um mm angehoben. Wenn es keine Reibungseffekte gibt, welches rehmoment muss hierfür auf die Spindel ausgeübt werden? (Tipp: hier ist reharbeit gleich Hubarbeit). Nm. Nm. Nm. Nm. Nm Frage in Luftballon werde oberhalb einer Wasseroberfläche auf ein Volumen von l aufgepustet und dann in m Wassertiefe gebracht. Welche uftriebskraft wirkt hier auf den allon? (oberhalb der Wasseroberfläche wirke der normale Luftdruck, p= Pa; die Hülle des allons soll sehr leicht dehnbar sein, also nicht zum ruck im allon beitragen; Luft wird als ideales Gas angesehen; die Temperatur sei überall gleich. ie ichte von Wasser ist kg/m ). N N. N N. N Frage ie Front eines utos werde durch eine Sammellinse mit einer rennweite von. m auf einen Schirm abgebildet. er bstand zwischen uto und Linse sei m. Wenn die beiden utoscheinwerfer einen bstand von. m haben, welchen bstand haben dann die zwei zugehörigen Lichtpunkte auf dem Schirm?. cm. m. m. cm. m

4 Frage in LKW mit einer Masse von t ( kg) fahre mit einer Geschwindigkeit von km/h auf einen Kleinwagen mit einer Masse von kg auf, welcher in gleicher Richtung mit km/h fährt. Wenn LKW und Kleinwagen nach dem ufprall fest zusammenhängen, welches ist dann ihre gemeinsame Geschwindigkeit?. km/h km/h. km/h. km/h km/h Frage in dünner Ring (anfangs in Ruhe) rolle eine schiefe bene hinunter; am nde der Rampe habe er eine lineare Geschwindigkeit v. in Klotz rutsche reibungslos die gleiche Rampe hinunter; hierbei erhält er die Geschwindigkeit v. In welchem Verhältnis stehen die beiden Geschwindigkeiten? v = v v = v v = v v = v v = v Frage ine Person mit kg Masse liege auf einer Luftmatratze, die auf einem See schwimmt. Welches Volumen muss die Luftmatratze haben, damit sie nur zur Hälfte in das Wasser eintaucht(die Person soll nicht eintauchen)? ie ichte von Wasser ist kg/m, die Masse der Luftmatratze sei vernachlässigt. m. m l l l Frage In dem skizzierten Schaltkreis, wie groß muss der Widerstand R sein, damit ein Strom von I= fließt? (ie Widerstände seien R = Ω, R = Ω, es sei eine Spannung von U = V angelegt.) R R Ω Ω Ω Ω Ω I U R

5 Frage Zwei Kugeln stoßen zentral und elastisch. ie erste Kugel hat die Masse m = kg und bewegt sich mit Geschwindigkeit v = m/s in Richtung der zweiten Kugel; diese hat die Masse m = kg. Welche Geschwindigkeit (in Richtung der ersten Kugel) muss die zweite Kugel haben, damit sich durch den Stoß bei beiden Kugeln die ewegungen umkehren, d.h. sie sich mit Geschwindigkeiten v = v und v = v bewegen? (Tipp: man braucht nicht unbedingt zu rechnen - denken Sie an die Impuls- und nergieerhaltung. in positives v bedeutet, dass sich die zweite Kugel in die gleiche Richtung wie die erste Kugel bewegt) v = m/s v = m/s v = m/s v =.m/s v = m/s Frage ine Hantel, bestehend aus zwei Kugeln mit je kg Masse, und einer masselosen Stange mit Länge. m dazwischen, hat bei der Rotation um ihren Schwerpunkt (dem Mittelpunkt der Stange) ein bestimmtes Trägheitsmoment J. Wenn man die Hantel nun um eine rehachse durch eine der beiden Kugeln rotieren lässt, besitzt es ein Trägheitsmoment J. Wie ist die eziehung der beiden Trägheitsmomente? J = /J J = J J = J J = J J = /J Frage Geladene Ionen einer Sorte (z.. Goldionen, u + ) werden im Vakuum durch ein elektrisches Feld auf eine bestimmte kinetische nergie beschleunigt und durchfliegen danach ein magnetisches Feld senkrecht zu seiner Flugrichtung, wobei sie eine Kreisbahn beschreiben. Wie ändert sich der Radius der Kreisbahn, wenn man nun die nergie verdoppelt? (die Stärke des Magnetfeld bleibe gleich) der Radius wird um größer der Radius halbiert sich der Radius bleibt gleich kann man nicht sagen, das hängt von der Masse des Ions ab der Radius verdoppelt sich

6 Frage Zwei Wagen seien wie skizziert über ein Seil verbunden, welches über eine Rolle läuft. er erste Wagen mit Masse m = kg stehe auf einer ebenen Fläche, der zweite (mit Masse m ) auf einer um α = Grad geneigten bene. Welche Masse muss der zweite Wagen haben, damit beide Wagen mit. g beschleunigen? m g α m. kg. kg kg. kg. kg

7 S Matrikelnummer itte geben Sie Ihre Matrikelnummer durch nkreuzen an (von links nach rechts ankreuzen; je Spalte eine Ziffer). itte geben Sie Ihren Namen im Kasten an. Vor- und Nachname: Frage : Frage : Frage : Frage : Frage : Frage : Frage : Frage : Frage : Kästchen deutlich ankreuzen, idealerweise mit einem weichen leistift (die uswertung erfolgt automatisch!) Frage : Frage : Frage : Frage : Kreuzen Sie die richtigen ntworten an, bitte nur ein Kreuz pro Zeile! Versehentlich falsch angekreuzte Kästchen sorgfältig ausradieren, oder notfalls komplett schwärzen. Frage : Frage : Frage : Frage : Frage : Frage : Frage :