Note: 1 = Name, Vorname: Viel Erfolg!! Datum: Klasse: Naturwissenschaftliche Berufsmatura (NBMV) Allgemeines: -

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1 NBMV ProbeDiplomprüfung Physik 2 Berufs und Weiterbildungszentrum bzb, Hanflandstr. 17, Postfach, 9471 Buchs, Name, Vorname: Viel Erfolg!! Datum: Klasse: Naturwissenschaftliche Berufsmatura (NBMV) Allgemeines: Die Physik und Chemieprüfungsteile werden gleich stark gewichtet und ergeben zusammen die Diplomnote im Schwerpunktfach Physik/Chemie. Für die Note 6.0 müssen 100 % der maximalen Punktzahl erreicht werden. Teil Physik: Die Physikprüfung darf mit Hilfsmittel (persönliche Formelsammlung, Formelbuch, Taschenrechner) gelöst werden. Die persönliche Formelsammlung und das Formelbuch dürfen keine Theorie oder Aufgabenbeispiele enthalten. Der Taschenrechner (ohne CAS) ist erlaubt. Resultate ohne Lösungsweg werden nicht bewertet. Zwischenresultate werden einmal und Endresultate doppelt unterstrichen. Dimensionen und Einheiten werden in der Berechnung korrekt mitgeführt. Für die Erdbeschleunigung gilt: g = 9.81 m/s 2 bzw. g = 9.81 N/kg Auch die Arbeitshaltung (Darstellung, Sauberkeit, etc.) wird bewertet. Denken Sie viel und schreiben Sie wenig! Runden Sie auf zwei Kommastellen genau! Für jede Aufgabe ist eine neue A4Seite zu nehmen! Zeit: 60 Minuten Note: Maximale Punktzahl (Ph): 25 Pkt. Erreichte Punktzahl (Ph): Maximale Punktzahl (Ch): 25 Pkt. Erreichte Punktzahl (Ch): Totale Gesamtpunktzahl: 50 Pkt. Erreichte Punktzahl: Notenberechnung: = Visum Examinator: Visum Experte:

2 NBMV ProbeDiplomprüfung Physik 2 Berufs und Weiterbildungszentrum bzb, Hanflandstr. 17, Postfach, 9471 Buchs, Maximale Punkte für die Arbeitshaltung (Darstellung, Lösungsweg, etc.): 1.0 Pt. 1) Boje im Meerwasser Eine zylindrische Boje hat den Aussendurchmesser d = 1 m und die Höhe h = 0.4 m. Der Mantel sowie Boden und Deckel bestehen aus 8 mm dickem Stahlblech. (ρ Stahl = 7.8 kg/dm 3 ). a) Wie gross ist die Masse der Boje? b) Wie tief taucht die Boje beim freien Schwimmen im Meerwasser ein? (Dichte Meerwasser ρ Meer = 1030 kg/m 3 ) Hinweis: Bild entspricht nicht der ganz der Situation der Aufgabenstellung! [m = kg; h = m] 5.0 Pt.

3 NBMV ProbeDiplomprüfung Physik 2 Berufs und Weiterbildungszentrum bzb, Hanflandstr. 17, Postfach, 9471 Buchs, 2) Plattenspieler Der Tonarm eines Plattenspielers darf mit einer Kraft von 0.03 N aufliegen. Am Schwerpunkt des Tonarms wirkt die Kraft F 2 = 0.2 N. Wie gross ist die erforderliche Ausgleichsmasse m 1 (in Gramm)? m 1 =? 60 F 2 [m 1 = 83.5 g] 3.0 Pt.

4 NBMV ProbeDiplomprüfung Physik 2 Berufs und Weiterbildungszentrum bzb, Hanflandstr. 17, Postfach, 9471 Buchs, 3) BungeeJumping Eine Frau von 60 kg stürzt sich aus 100 m Höhe in ein Gummiseil. Das Seil, dessen Masse vernachlässigt wird, ist unbelastet 30 m lang und verhält sich (näherungsweise) wie eine Feder mit der Federkonstante D = 30 N/m. a) In welcher Höhe über dem Boden bleibt die Person am Schluss hängen? b) Welche Energieformen kommen vor? c) Wie hoch ist die Geschwindigkeit auf einer Höhe von 50 m über dem Boden? [h = 50.4 m; v = 27.9 m/s 100 km/h] 4.0 Pt.

5 NBMV ProbeDiplomprüfung Physik 2 Berufs und Weiterbildungszentrum bzb, Hanflandstr. 17, Postfach, 9471 Buchs, 4) Holzklotz auf dem Tisch Ein Holzklotz (m H = 0.8 kg, ρ H = 750 kg/m 3 ) liegt auf einem Tisch. Er ist mit einer masselosen Schnur über eine reibungsfreie Rolle mit einem Gewichtsstein (m G = 0.6 kg, ρ G = 2500 kg/m 3 ) verbunden. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0 = 0.6 und der Gleitreibungskoeffizient G = 0.4. Holzklotz Gewichtsstein Zur Zeit t = 0 wird der Holzklotz losgelassen. Wie lange dauert es, bis er 50 cm weit gerutscht ist? [t = 0.71 s] 6.0 Pt.

6 NBMV ProbeDiplomprüfung Physik 2 Berufs und Weiterbildungszentrum bzb, Hanflandstr. 17, Postfach, 9471 Buchs, 5) Raketenflugbahn Eine Rakete wird mit einer Beschleunigung von 20 m/s 2 senkrecht gestartet. Nach 25 s schalten sich die Triebwerke ab, während die Rakete weiter steigt. Schliesslich hört ihr Steigflug auf, und sie fällt wieder auf die Erde zurück. Berechnen Sie a) die Maximalhöhe, die die Rakete erreicht b) die Gesamtflugzeit der Rakete c) die Geschwindigkeit der Rakete, unmittelbar bevor sie auf den Boden auftrifft. [h = 19 km; t = s; v = 610 m/s] 6.0 Pt.