Ausbildungsberuf KonstruktionsmechanikerIn

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1 Aubildungberuf KontruktionmechanikerIn Einatzgebiet/e: Metall Schiffbau Schweißen Schriftlicher Leitungnachwei (Klaenarbeit) 1. Klaendaten Klae Schuljahr Halbjahr Klaenarbeit Nr. Datum FachlehrerIn/ Dozent/in KM 07U 007/ Herr Rath. Schülerdaten Name Vorname Aub.-Beruf Aub.-Betrieb Kontruktionmechaniker InCoTrain GmbH 3. Bearbeitungzeit, Hilfmittel Bearb.-Zeit in Minuten 180 Erlaubte Hilfmittel - Tabellenbuch Metall; Haan-Gruiten: VERLAG EUROPA-Lehrmittel - Peter Schierbock: Formeln und Tabellen für metalltechniche Berufe; Troidorf: Bildungverlag EINS GmbH; 17. Aufl., ISBN Netzunabhängiger, nicht programmierbarer Tachenrechner - Zeichenmaterial 4. Arbeithinweie: Zur Aufgabentellung gehören die Zeichnungen: - Gerade Pyramide mit quadraticher Grundfläche, Bl. 1() - Pyramidentumpf mit quadraticher Grundfläche, Bl. 1(3) und Bl. (3) 1. Vor Beginn der Bearbeitung der programmierten Aufgaben tragen Sie auf der Titeleite diee Aufgabenhefte Ihren Namen, Vornamen, Aubildungberuf und -betrieb ein (.o. Punkt Schülerdaten). Danach prüfen Sie, ob da Aufgabenheft 13 Seiten mit den Aufgaben Nr. Thema Aufgaben Erreichbare Punkte 1 1 Größen und Einheiten Phyikalich-techniche Begriffe Techniche Mathematik Techniche Kommunikation P ge 40 Bonupunkte: : :.. 40 enthält. Bei Untimmigkeiten it die Auficht zu informieren. Reklamationen nach Schlu der Bearbeitungzeit werden nicht anerkannt. 3. Die Aufgaben können in beliebiger Reihenfolge gelöt werden. 4. Von den angegebenen Auwahlantworten der programmierten Aufgaben it jeweil nur eine richtig. E darf alo nur eine Auwahlantwort angekreuzt werden. Werden mehr al eine angekreuzt, o gilt die Aufgabe al nicht gelöt. 1 Ohne Bonupunkte; diee Punkte ergeben P max und ind Grundlage für den Notenchlüel - vgl. dazu Punkt 4.14, S.. Mit den Bonupunkten kann der Schüler/die Schülerin mehr Punkte al die Geamtpunktzahl erreichen. rth. KlArbeit3 KM07U Seite 1 von 13

2 5. Die Aufgabentellung und die Auwahlantworten ind orgfältig durchzuleen. Ert dann it die richtige Auwahlantwort anzukreuzen. 6. Zum Ankreuzen it ein Kugelchreiber zu verwenden. Die Markierung mu deutlich erkennbar ein. 7. Sollte au Verehen eine Markierung in da falche Feld geetzt werden, o it diee Kreuz unkenntlich zu machen und ein andere Kreuz an die richtige Stelle zu etzen. 8. Sofern Sie zur Ermittlung de Ergebnie einer programmierten Aufgabe Au- und Nebenrechnungen durchführen, ind dafür unbedingt die vorgeehenen Felder diee Aufgabenhefte zu verwenden. 9. Bei den Rechenaufgaben ohne vorgeehene Auwahlantworten (ungebundene Aufgaben) it der volltändige Rechengang (Formel, Anatz, Ergebni, Einheit) in dem dafür vorgeehenen Feld auzuführen. 1. Bei der Ermittlung der Leitung wird auchließlich diee Aufgabenheft mit den Anlagen zugrunde gelegt. Da Aufgabenheft und die Anlagen ind dehalb am Ende der Auficht zu übergeben. Spätere Reklamationen ind nicht möglich. 13. m kg g = 9,81 π = 3,14159 SB-Stahl ρ = 7, 85 dm 14. Bewertungkriterien 14.1 Bewertung der Teilaufgaben (Punkte) Aufgaben mit Auwahlantworten (Programmierte Aufgaben) 3 Aufgaben ohne Auwahlantworten Techniche Mathematik Techniche Kommunikation Fachtheorie Zuordnung in die Zeugnifächer Montage-, Fertigung- und Intallationtechnik: Die Geamtnote wird für alle drei Zeugnifächer gleich gewichtet. Notenchlüel: Punkte von in v. Hd. Punkte bi in v. Hd. Note Punkte von abolut Punkte bi abolut 0 < < < < < < < < < < <= <= 40 rth. KlArbeit3 KM07U Seite von 13

3 Aufgabe 1: Größen und Einheiten 1.1 Welche der folgenden phyikalichtechnichen Größen it keine SI-Baigröße? Länge Seemeile Mae Newton Gechwindigkeit Watt Lichttärke Knoten Temperatur Sekunde 1. Welche der folgenden Einheiten it eine SI-Baieinheit? 1.3 Welch der folgenden phyikalichtechnichen Größen it eine SI- Baigröße? Elektriche Spannung Meter Kraft Kilogramm Stromtärke Sekunde Arbeit Candela Leitung Watt 1.4 Welche der folgenden Einheiten it keine SI-Baieinheit? 1.5 Welcher gerundete Wert (Betrag und Einheit) für die Fallbechleunigung g darf bei der Berechnung der Gewichtkraft einer Mae eingeetzt werden? 1.6 Welche Zuordnung Größe und Einheit it richtig? Größe m g 9, 81 Arbeit N m m g 10 Kraft m g 10 Mae N N g 9 kg Kinetiche Energie kg m m g 1 Gechwindigkeit km h J Einheit 1.7 Welche Zuordnung Größe und Formelzeichen it falch? Größe Formelzeichen Größe Formelzeichen Mae m Impul p Kraft F Länge l Gechwindigkeit V rth. KlArbeit3 KM07U Seite 3 von 13

4 1.8 Ein Pkw fährt mit der Gechwindigkeit v = 108 km/h. Wie groß it die Gechwindigkeit in m/? v = 1,08 m/ v = 3 km/h v = 0,108 m/ v = 44,71 km/h v = 30 m/ v = 11,83 km/h v = 108 m/ v = 4,60 km/h v = 10,8 m/ v = 46 km/h 1.9 Auf der Probefahrt wird für ein Schiff die Höchtgechwindigkeit mit 3 kn ermittelt. Wie groß it diee Gechwindigkeit in km/h? 1.10 Die SI-Einheit für die Kraft it da Newton (N). Welche Zuordnung it richtig? 1.11 Die SI-Einheit für die Energie und Arbeit it da Joule (J). Welche Auage it falch? 1 N = 1 kg 1 J = 1 Nm 1 N = m 1 1 J = 1 W 1 N = kg m 9,81 kg m 1 J = 0, kwh 1 N = 9,81 1 J = 9,81 Nm 1 N = kg m 1 1 J = 0,001 kj Aufgabe : Phyikalich-techniche Begriffe/Geetze.1 Wie wird in der Mechanik der Impul (Formelzeichen: p) definiert?. Wie lautet de Dynamiche Grundgeetz? p = m v F = m a p = m a F = m g p = m g p F = t p = F m v W = p = v t W = F co α rth. KlArbeit3 KM07U Seite 4 von 13

5 .3 Welche der folgenden Auagen zu Arbeit und Energie it falch? Die Formel W = F darf nur dann für die Berechnung der mechanichen Arbeit benutzt werden, wenn die Richtung der Kraft gleich der Richtung de Wege it. Die Formel zur Berechnung der Bewegungenergie lautet: W kin = p v Die Formel zur Berechnung der Bewegungenergie lautet: W kin = m v Wenn eine Mae enkrecht nach oben gehoben wird, wird Hubarbeit verrichtet. Wenn Arbeit verrichtet wird, wird Energie umgewandelt..4 Wa it der Verdrängungvölligkeitgrad C B im Schiffbau? Der Verdrängungvölligkeitgrad C B gibt an, wie viel Kubikmeter Waer vom Schiff verdrängt wird. Der Verdrängungvölligkeitgrad C B gibt an, wie groß da Verhältni de Volumen de Unterwaerchiffe zum Volumen de au Hauptpantfläche und Länge gebildeten Körper de Schiffe it. Der Verdrängungvölligkeitgrad C B gibt an, wie viel Tonnen Waer vom Schiff verdrängt wird. Der Verdrängungvölligkeitgrad C B gibt an, wie groß die Gewichtkraft de vom Schiff verdrängten Waer it. Der Verdrängungvölligkeitgrad C B gibt an, wie groß da Verhältni de Volumen de Unterwaerchiffe zum umchriebenen Quader it..5 Wie lautet da Archimediche Geetz? Jeder Körper, der ich in einem Medium (z.b. Waer, Luft) befindet, verdrängt Volumen diee Medium. Der Betrag der Auftriebkraft it größer al da Gewicht der von einem Körper verdrängten Flüigkeit oder de verdrängten Gae. Der Betrag der Auftriebkraft it gleich dem Gewicht der von einem Körper verdrängten Flüigkeit oder de verdrängten Gae. Die Auftriebkraft wird nur dann wirkam, wenn ein Körper z.b. in Waer chwimmt oder in Luft ein Ballon aufteigt. Der Betrag der Auftriebkraft it gleich der Mae der von einem Körper verdrängten Flüigkeit oder de verdrängten Gae. Der Betrag der Auftriebkraft it gleich dem Gewicht der von einem Körper verdrängten Flüigkeit oder de verdrängten Gae..6 Wa bedeutet Bechleunigung? Bechleunigung it die Zunahme der Gechwindigkeit eine Körper. Bechleunigung it die Änderung der Gechwindigkeit eine Körper in Meter pro Sekunde pro Sekunde. Bechleunigung it die Zunahme oder Abnähme der Gechwindigkeit eine Körper. Bechleunigung it die auf einen Körper wirkende Kraft, wenn ich deen Gechwindigkeit ändert.. Bechleunigung it der von einem Körper zurückgelegte Weg pro Sekunde. rth. KlArbeit3 KM07U Seite 5 von 13

6 .7 Welche Auage zum rechtwinkligen Dreieck it falch? Klaenarbeit 3 - Aufgabenheft In einem rechtwinkligen Dreieck heißen die den rechten Winkel bildenden Seiten Katheten. In einem rechtwinkligen Dreieck it der Sinu eine Winkel, der nicht der rechte Winkel ein darf, gleich dem Verhältni der Länge der dem Winkel gegenüberliegenden Kathete zur Länge der Hypothenue. In einem rechtwinkligen Dreieck heißt die dem rechten Winkel gegenüberliegende Seite Hypothenue. Die Summe der Innenwinkel eine rechtwinkligen Dreieck beträgt 90. Der rechte Winkel wird nicht mitgerechnet. In einem rechtwinkligen Dreieck it die Summe der Quadrate der Katheten gleich dem Quadrat der Hypothenue..8 Ordnen Sie den Beipielen die Formen der Arbeit zu (Hubarbeit, Spannarbeit, Bechleunigungarbeit, Reibungarbeit, Verformungarbeit, keine Arbeit,...) zu. Ein Körper wird mit kontanter Gechwindigkeit gehoben. Ein Körper bewegt ich reibungfrei mit kontanter Gechwindigkeit auf waagrechter Unterlage. Ein Körper bewegt ich reibungfrei immer chneller werdend auf waagrechter Unterlage. Eine elatiche Schraubenfeder wird gepannt. Eine elatiche Schraubenfeder wird gepannt gehalten. Ein Schmied bearbeitet da Hufeien mit dem Hammer..9 Welche Formel zur Berechnung der Arbeit it zu verwenden? W = F co α F W W W = F in = F tan = F α α α Keine der Formeln..., weil keine Arbeit verrichtet wird. rth. KlArbeit3 KM07U Seite 6 von 13

7 .10 Welche Auage zur Dichte der Stoffe it falch? Die Dichte für detillierte Waer ( = 1,00 kg/dm³ ) gilt bei 4 C. Klaenarbeit 3 - Aufgabenheft Die Dichte gaförmiger Stoffe wird meit in kg/m³ angegeben. Die Tabellenwerte gelten bei 0 C und 1 bar. Die Dichte gaförmiger Stoffe wird meit in kg/m³ angegeben. Die Tabellenwerte gelten bei 0 C und 1,013 bar. Die Dichte (genauer: Maendichte) eine Körper it da Verhältni einer Mae zu einem Volumen. Die Dichte feter und flüiger Stoffe wird meit in kg/dm³ angegeben. Die Tabellenwerte gelten bei 0 C. Aufgabe 3: Techniche Mathematik Hinwei: Den Aufgaben liegt die Zeichnung Gerade Pyramide mit quadraticher Grundfläche Bl. 1() zugrunde. Aufg hat keine vorgegebene Antwort. 3.1 Wie groß it da Volumen V der Pyramide in dm³? Nebenrechnung: 0,64 dm³ 0,1 dm³ 0,80 dm³ 0,7 dm³ 1,9 dm³ 3. Wie groß it die Mantelhöhe h S der Pyramide in mm? Nebenrechnung: 108 mm 107 mm mm 140 mm 100 mm 3.3 Wie groß it die Kantenlänge l 1 der Pyramide in mm? Nebenrechnung: 108 mm 114 mm 107 mm 115 mm mm rth. KlArbeit3 KM07U Seite 7 von 13

8 3.4 Wie groß it die Mantelfläche A M der Pyramide in dm²? Nebenrechnung: 1,7 dm² 3,45 dm² 1,70 dm² 0,64 dm² 1,60 dm² 3.5 Wie lang it die Diagonale e der Grundfläche in mm? Nebenrechnung: 80 mm 30 mm 160 mm 113 mm 1 800mm 3.6 Wie groß it der Winkel zwichen einer Seitenfläche und der Grundfläche der Pyramide? Nebenrechnung: 1,8 3,6 66, , 3.7 Wie groß it der Öffnungwinkel zwichen zwei Seitenflächen (Winkel an Kante l 1 )? Nebenrechnung: Welcher Mindetbiegeradiu it zu wählen, wenn die Blechtärke 4 mm beträgt und ein Schiffbautahl S35JR verwendet wird? 4 mm 10 mm 6 mm 5 mm 8 mm rth. KlArbeit3 KM07U Seite 8 von 13

9 3.9 Wie groß it die Mae der Pyramide, wenn mit der Mantelfläche A M au Aufg. 3.4, einer Blechdicke von t = 4 mm und Werktoff Stahl gerechnet wird? Nebenrechnung: 0,541 kg 0,51 kg 1,005 kg 5,411 kg 0,551 kg 3.10 Nennen Sie fünf (5) Punkte, die Sie bei der Fertigung und/oder Montage berückichtigen müten, wenn die Pyramide au einem Stahlblech, t = 4 mm, hergetellt werden oll. rth. KlArbeit3 KM07U Seite 9 von 13

10 Hinwei: Die Aufgaben beinhalten die Themen Impul, Kraft, Energie und Arbeit. Diee Aufgaben haben keine vorgegebenen Antworten! Die in den Aufgaben erreichten Punkte werden mit dem Faktor multipliziert Berechnen Sie den Impul für ein Schiff, L = 00 m, B = m, T = 10,50 m, C B = 0,9, ρ Seewaer = 1,05 t/m³, v = 18 kn. 3.1 Bei einem Frontalunfall wird ein Pkw (m = 150 kg) innerhalb von 1/100 von 7 km/h auf Null abgebremt. Wie groß it die wirkende mittlere Kraft? rth. KlArbeit3 KM07U Seite 10 von 13

11 3.13 Ein Aufzug fördert eine Machine mit der Gewichtkraft N auf eine Höhe von 1,5 m. Welche Arbeit it aufzuwenden? 3.14 Die Hubarbeit eine Hubmagneten beträgt 6,50 J. Wie groß it die Hubkraft, wenn der Magnet Werktücke au 5 mm Entfernung anzieht? rth. KlArbeit3 KM07U Seite 11 von 13

12 3.15 Eine Hochgechwindigkeit-Schleifcheibe arbeitet mit der Schnittgechwindigkeit v C = 80 m/. Vom Umfang der Schleifcheibe löt ich ein Teilchen der Mae m = 1 g. Wie groß it die kinetiche Energie de wegfliegenden Teilchen? Aufgabe 4: Techniche Kommunikation 4.1 Wa it eine gerade Pyramide mit regelmäßiger Grundfläche? rth. KlArbeit3 KM07U Seite 1 von 13

13 4. Welche der drei Seitenanichten it richtig? Hinwei: Den Aufgaben liegt die Zeichnung Pyramidentumpf mit quadraticher Grundfläche Bl. 1() zugrunde. Die in den Aufgaben erreichten Punkte werden mit dem Faktor multipliziert. 4.3 Vervolltändigen Sie in der Zeichnung Pyramidentumpf mit quadraticher Grundfläche Bl. 1() die Drauficht. 4.4 Ermitteln Sie in der Zeichnung Pyramidentumpf mit quadraticher Grundfläche Bl. 1() grafich die für die Abwicklung benötigten wahren Längen. 4.5 Kontruieren Sie in der Zeichnung Pyramidentumpf mit quadraticher Grundfläche Bl. () die Abwicklung für den Pyramidentumpf. 4.6 Kontruieren Sie die wahre Größe der oberen Öffnung für den Pyramidentumpf mit quadraticher Grundfläche Bl. 1() im Maßtab 1:1. Zeichnung: rth. KlArbeit3 KM07U Seite 13 von 13

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