Welche der Darstellungen hat das oberflächlichste Niveau? ( ) A) ( ) B) ( ) C) ( ) D)

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1 Welche der Größen ist extensiv? ( ) Lautstärke eines Kopfhörers ( ) Rasenfläche eines Fußballplatzes ( ) Farbe der Wand in Ihrer Küche ( ) Geschmack eines Kuchens Welche der Darstellungen hat das oberflächlichste Niveau? ( ) A) ( ) B) ( ) C) ( ) D) Sortieren Sie folgende physikalischen Größen nach ihrer Relevanz (wichtigste zuerst): Masse, Energie, Reibungskraft, Impuls, Gewichtskraft, Drehimpuls. ( ) Reibungskraft, Gewichtskraft, Masse, Energie, Impuls, Drehimpuls. ( ) Energie, Impuls, Drehimpuls, Masse, Gewichtskraft, Reibungskraft. ( ) Gewichtskraft, Reibungskraft, Energie, Impuls, Drehimpuls, Masse. ( ) Masse, Energie, Gewichtskraft, Reibungskraft, Impuls, Drehimpuls. Welche der folgenden physikalischen Größen sind innerhalb der gesamten Physik am wichtigsten: Masse, Energie, Reibungskraft, Impuls, Gewichtskraft, Drehimpuls? ( ) Reibungskraft, Gewichtskraft, Masse ( ) Energie, Impuls, Drehimpuls ( ) Gewichtskraft, Energie ( ) Masse, Energie Wie lang ist die Strecke L= 1 s mal m/s? ( ) L = m ( ) L = 2, m ( ) L = m ( ) L = 2, m Ein Boot fährt auf dem Wasser in Richtung Norden mit v = 4 m/s. Das Wasser fließt nach Osten mit v = 3 m/s. Wie groß ist der Betrag der Geschwindigkeit des Bootes über Grund? ( ) 3 m/s ( ) 4 m/s ( ) 5 m/s ( ) 6 m/s ( ) 7 m/s Die Fachkompetenz ist das Integral der Lernkurve. Was für eine Fachkompetenzkurve F(t) erhält man bei einer a) linearen Lernkurve L(t) = konst. t, b) konstanten Lernkurve L(t) = konst.? linear F(t) = konst. t, b) konstant F(t) = konst. konstant F(t) = konst., b) linear F(t) = konst. t quadratisch F(t) = konst. t 2, b) linear F(t) = konst. t konstant F(t) = konst., b) null F(t) = 0.

2 Die Geschwindigkeit ist die Ableitung des Weges. Was für eine Geschwindigkeitskurve v(t) erhält man bei einer a) linearen Wegkurve s(t) = konst. t, b) konstanten Wegkurve s(t) = konst.? linear v(t) = konst. t, b) konstant v(t) = konst. konstant v(t) = konst., b) linear v(t) = konst. t quadratisch v(t) = konst. t 2, b) linear v(t) = konst. t konstant v(t) = konst., b) null v(t) = 0. Welche der Aussagen sind wahr? A) Ruhe und gleichförmige Bewegung sind Gegensätze. B) Jede permanente Bewegung benötigt eine permanente Antriebskraft. C) Ohne Antriebskraft kommt jede Bewegung irgendwann zur Ruhe. ( ) alle ( ) keine ( ) nur A) ( ) nur B) ( ) nur C) ( ) nur B) und C) ( ) eine nicht aufgeführte Kombination Für welche der genannten Situationen ist das Modell "Massepunkt" für die beteiligten Objekte eher nicht geeignet? ( ) Bewegung eines Elektrons im Atom ( ) Fall eines Regentropfens vom Himmel ( ) Fall eines Elefanten vom Baum ( ) Zusammenstoß zweier LKWs ( ) Erdrotation ( ) Umlaufbahn der Erde um die Sonne Was gilt für den "freien Fall"? ( ) Er bildet eine eigene Modellbewegung. ( ) Er ist eine gleichförmige Bewegung. ( ) Er ist eine gleichförmig beschleunigte Bewegung. ( ) Er ist keine Modellbewegung. Naturgesetze sind allgemeingültige übergreifende Zusammenhänge. Keiner der aufgeführten Zusammenhänge verdient den Namen "Gesetz", obwohl einige irreführenderweise oft so bezeichnet werden. Welcher der genannten Zusammenhänge ist als einziger allgemeingültig und hat dennoch nicht den Status eines Gesetzes? ( ) d) Die Endkante des Metallstreifens bewegt sich periodisch auf und ab. Die gesamte Aufwärtsbewegung dauert 1 s und überstreicht 1 cm Weg, gleiches gilt für die Abwärtsbewegung. Zum Zeitpunkt t = 0 war er nicht verbogen.wie lautet die passende Modellbewegung der Kante? ( ) harmonische Schwingung mit A = 1/2 cm, ω = 2π/(2 s), φ 0 = 0 ( ) gleichförmige Bewegung mit Anfangsgeschwindigkeit v 0 = 1 cm/(1 s). ( ) harmonische Schwingung mit A = 1 cm, ω = 2π/(1 s), φ 0 = 0

3 ( ) gleichförmig beschleunigte Bewegung mit Anfangsort s 0 = 0 cm/(1 s), Anfangsgeschwindigkeit v 0 = 0, Beschleunigung a = 1cm/ (1 s)² Die Abbildung zeigt die Ortvektoren eines Körpers auf der grünen Bahn in gleichen Zeitabständen von 1 s. Welcher Satz von Vektoren stellt Wegstücke s des Körpers dar? ( ) schwarz ( ) grün ( ) blau ( ) rot Die Abbildung zeigt die Ortvektoren eines Körpers auf der grünen Bahn in gleichen Zeitabständen von 1 s. Welcher Satz von Vektoren stellt seine horizontale Geschwindigkeit dar? ( ) schwarz ( ) grün ( ) blau ( ) rot ( ) keiner davon Analogie für den Impuls ist die Wasseranalogie: Ein Körper der Masse m entspricht dabei einem Gefäß der Grundfläche A. Die Wassermenge im Gefäß entspricht der Impulsmenge des Körpers. Der Füllstand entspricht dann der Geschwindigkeit des Körpers. Welche Bedeutung hat in dieser Analogie die Geschwindigkeit, mit der sich der Füllstand ändert? ( ) Weg ( ) Geschwindigkeit ( ) Beschleunigung ( ) Kraft Ein Gummigeschoss und ein Aluminiumgeschoss sollen beide die gleiche Masse, Größe und Geschwindigkeit haben. Beide werden auf den gleichen Holzklotz geschossen. a) Welches wirft den Klotz am wahrscheinlichsten um? b) Welches erzeugt am Klotz den größeren Schaden? und b) Gummi und b) Aluminium und b) beide gleich Gummi b) Aluminium Aluminium b) Gummi Welche(s) Bild(er) verdeutlichen das Bewegungsgesetz F = dp/dt? ( ) 1 ( ) 2 ( ) 3 ( ) 1 und 2 ( ) 2 und 3 ( ) keines

4 Wie lautet die Bewegungsgleichung eines fallenden Steins der Masse m? ( ) d) ( ) e) Wie lautet die Bewegungsgleichung eines Körpers der Masse m, der an einer Feder hängt? ( ) d) ( ) e) Welche der Gleichungen ist die Bewegungsgleichung einer harmonischen Schwingung? ( ) A) ( ) B) ( ) C) ( ) D) ( ) keine davon Das System bestehe aus dem Hammerwerfer, dem Seil und dem Hammer. Welche Kräfte sind dann äußere Kräfte? A) Die Zugkraft des Hammerwerfers auf den Hammer. B) Die Zugkraft des Hammers auf den Hammerwerfer. C) Die Gewichtskräfte auf Hammerwerfer, Hammer und Seil. D) Die Normalkraft des Bodens auf den Hammerwerfer. ( ) alle ( ) nur A) und B) ( ) nur C) und D) ( ) nur B), C) und D) ( ) keine Der Drehimpulssatz besagt, dass sich ein Drehimpuls nur dann ändert, wenn ein Drehmoment wirkt. In welcher/n der geschilderten Situationen wirkt ein Drehmoment bezogen auf den markierten Drehpunkt? ( ) A ( ) B ( ) C ( ) in allen ( ) A und B ( ) B und C ( ) A und C ( ) in keiner davon

5 Wohin rollt die Garnrolle, wenn man wie gezeichnet am Faden zieht? ( ) In Richtung A ( ) In Richtung B ( ) Sie rollt nicht, sie gleitet Eine Achterbahn fährt einen kreisförmigen Looping. Bleibt der Drehimpuls bezogen auf den Kreismittelpunkt während des Loopings erhalten? ( ) ja ( ) nein ( ) keine Ahnung Der blaue Pfeil zeigt das auf einen Stab wirkende Drehmoment N. Die Bilder zeigen Zeichnungen von Studierenden in der Klausur, die zeigen sollen, wie sich der Stab dadurch dreht. Ist eine der Zeichnungen korrekt? ( ) A ( ) B ( ) C ( ) D ( ) E ( ) F ( ) keines, der Stab dreht sich nicht Nehmen Sie an, das gesamte Eis an den Polkappen würde schmelzen und das Wasser verteilt sich in den Ozeanen. Wie würde das die Erdrotation beeinflussen? ( ) überhaupt nicht ( ) Die Tage würden geringfügig länger. ( ) Die Tage würden geringfügig kürzer. Alle Körper haben die gleiche Masse. Welcher Körper hat bezüglich der eingezeichneten Drehachse das kleinste Trägheitsmoment? ( ) Der Würfel ( ) Der Zylinder ( ) Die Kugel ( ) alle gleich Was trifft zu, wenn die sich drehende Tänzerin ihre Arme und ihr Bein waagerecht ausstreckt? ( ) Die Rotationsenergie wird größer. ( ) Das Trägheitsmoment wird kleiner. ( ) Der Drehimpuls wird kleiner. ( ) Die Winkelgeschwindigkeit wird größer. ( ) Alles trifft zu. ( ) Nichts trifft zu.

6 Auf das Ende der Radachse wird eine Kraft senkrecht nach unten ausgeübt. Wohin zeigt das Drehmoment bezogen auf den Schwerpunkt? ( ) nach unten ( ) nach oben ( ) aus der Tafelebene heraus ( ) in die Tafelebene hinein Ein Kreisel rotiert im Gegenuhrzeigersinn um seine Achse. Sie üben mit dem Finger wie gezeichnet eine Kraft in Richtung der Vertikalen auf die Achse aus. Wohin wird sich die Achse bewegen? ( ) aus der Zeichenebene heraus ( ) in die Zeichenebene hinein ( ) auf die vertikale Achse zu ( ) von der vertikalen Achse weg Was können Sie über den Wert und das Vorzeichen des Wegintegrals von i nach f aussagen? ( ) Es ist = 0. ( ) Es ist > 0. ( ) Es ist < 0. ( ) Es ist 0. Welche der dargestellten Formen zeigt die Form der potenziellen Energie der Gravitationskraft? ( ) keine Sie wollen bei einem Umzug eine schwere Bücherkiste in den Umzugswagen einladen. Welche Methode erfordert die geringste physikalische Arbeit? ( ) Die Kiste senkrecht hochheben. ( ) Die Kiste über eine Rampe hinaufschieben. ( ) Die Kiste entleeren, leer einladen und dann jedes Buch einzeln einladen. ( ) Jede der Methoden erfordert die gleiche physikalische Arbeit. ( ) Keine der Methoden erfordert im physikalischen Sinn Arbeit. Eine Achterbahn fährt einen kreisförmigen Looping. Bleibt die Summe aus kinetischer und potenzieller Energie der Gewichtskraft während des Loopings erhalten? ( ) Ja, denn sie bleibt immer erhalten. ( ) Sie bleibt nur dann erhalten, wenn jede Reibung vernachlässigt wird. ( ) Sie bleibt nicht erhalten, weil hier die Gewichtskraft wirkt. ( ) Nein, denn sie bleibt nie erhalten.

7 F 1 und F 4 sind bekannt, F 2 ist gesucht, F 3 ist unbekannt. Wo ist der Bezugspunkt von N zu wählen, um F 2 mit nur einer Gleichung zu bestimmen? ( ) bei a) ( ) bei b) ( ) bei c) ( ) bei d) ( ) bei e) Wie groß ist das Drehmoment bezogen auf den Auflagepunkt? ( ) N=0 ( ) N=(M m)g l ( ) N=mg l ( ) N= mg l ( ) N=3mg l Bei welchen/welchem der geschilderten Prozesse handelt es ich um einen vollständig unelastischen Stoß? ( ) A, C, D ( ) D ( ) B, E, F ( ) E, F, G ( ) F ( ) bei allen ( ) bei keinem Ein Auto mit m 1 = 500 kg fährt mit 30 km/h. Ein Auto mit m 2 = 1000 kg steht. Wie groß ist die Schwerpunktsgeschwindigkeit v s des Systems aus beiden Autos? ( ) v s =30 km/h ( ) v s =25 km/h ( ) v s =20 km/h ( ) v s =15 km/h ( ) v s =10 km/h ( ) v s =5 km/h

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