Physik-Übungsaufgaben: Mechanik und Dynamik

1. Analyse von Funktionen

Welche der folgenden Aussagen ist richtig? Die Funktionen der Form y = kx bilden immer eine gerade Linie beim Plotten auf logarithmischem Papier.

2. Rechenfehler

Welches der folgenden Ergebnisse basiert auf der Theorie der Rechenfehler? (0,23)³ = 0,012.

3. Experimentelle Fehlerrechnung

In einem Experiment fällt ein Ball aus Plastilin aus einer Höhe von h = 3,00 ± 0,02 m. Die Schwerkraft beträgt g = 9,81 ± 0,01 m/s². Unter Berücksichtigung der Unsicherheiten ist die Geschwindigkeit vor dem Aufprall näherungsweise: 7,67 ± 0,03 m/s.

4. Fehler bei Winkelmessungen

In einem Laborexperiment wird ein Winkel zum Horizont von α = 72,8° ± 0,4° gemessen. Der Wert des cos(α) ist näherungsweise: 0,296 ± 0,07.

5. Statistische Messauswertung

Bei der Messung eines Werkstücks wurden folgende Ergebnisse in mm erzielt: 8,47; 8,31; 8,67; 8,52; 8,71; 8,49; 8,71; 8,39. Der Mittelwert mit Fehler ist näherungsweise: 8,57 ± 0,05 mm.

6. Relativgeschwindigkeit

Ein Flugzeug fliegt nach Norden mit einer Geschwindigkeit von 350 km/h. Es weht ein Wind von 90 km/h von Osten nach Westen. Die Geschwindigkeit des Flugzeugs am Boden ist näherungsweise: 360 km/h, 14°.

7. Regen und Zuggeschwindigkeit

Regen fällt bei einem stehenden Zug in einem Winkel von 30° zur Vertikalen. Bei einer Geschwindigkeit von 45 km/h bildet er einen Winkel von 45°. Bei welcher Geschwindigkeit ist der Winkel 9°? Antwort: 108 km/h.

8. Impuls und Kraft

Bei einem Frontalzusammenstoß zwischen einer Mücke und einem Lastwagen ist die Kraft, die die Mücke erfährt, gleich der Kraft, die der Lastwagen erfährt.

9. Newtonsche Gesetze

Ein Auto fährt auf einer flachen Strecke mit 120 km/h. Die Gesamtkraft auf das Auto ist gleich Null.

10. Resultierende Kraft

Es kann vorkommen, dass die resultierende Kraft auf ein Teilchen Null ist, ohne dass sich dessen Zustand ändert.

11. Block-System

Ein 5,0 kg Block und ein 4,0 kg Block sind durch eine 0,6 kg Stange verbunden. Bei einer Kraft von 250 N ist die Spannung an der Kreuzung B näherungsweise: 104 N.

12. Oszillierende Stange

Eine Stange mit einer Kugel von 8,7 kg schwingt. Die Spannung der Stange am Punkt B ist näherungsweise: 45 N.

13. Kinetische Reibung

Eine Kraft von 170 N bewegt eine 20 kg Kiste über 8,0 m in 6,0 s. Der Koeffizient der kinetischen Reibung ist näherungsweise: 0,0.

14. Kreisbewegung

Eine kleine Perle gleitet in einem vertikalen Ring (Radius 0,100 m) bei 4,00 Umdrehungen pro Sekunde. Der Winkel, in dem die Perle im Gleichgewicht ist, beträgt näherungsweise: 80°.

15. Arbeit am Pendel

Die Arbeit der gesamten Kraft auf das Kind in der Schaukel ist null.

16. Kinetische Energie

Zwei Segelboote mit Massen m und 2m erreichen das Ziel mit der gleichen kinetischen Energie.

17. Oszillatoren

Die Kurve 3 entspricht einem kritischen Oszillator.

18. Förderband-Leistung

Ein Förderband transportiert 2000 kg Sand pro Minute auf 5 Meter Höhe bei 6 m/s. Die benötigte Leistung ist näherungsweise: 2,2 kW.

19. Energieerhaltung

Das Tempo der Ankunft ist in beiden Fällen gleich.

20. Rollen und Blöcke

Zwei Blöcke (2 kg und 3 kg) sind über eine Rolle verbunden. Die Geschwindigkeit nach der Bewegung ist näherungsweise: 1,40 m/s.

21. Rollende Körper

Vergleich der erreichten Höhe von Ring, Kugel und Zylinder auf einer Rampe.

22. Stoßvorgang

Eine Stahlkugel (49 g) prallt elastisch von einer Platte ab. Die mittlere Kraft auf den Ball beträgt näherungsweise: 8360 N.

23. Fußball-Kick

Ein Fußball (0,40 kg) wird gekickt. Die durchschnittliche Netto-Kraft ist näherungsweise: 1900 N.

24. Stoßkoeffizient

Die kinetische Energie nach dem Stoß ist kleiner als 0,8-mal die kinetische Energie vor dem Stoß.

25. Impulserhaltung

Wenn René (60 kg) 5 m zum Krug bewegt hat, hat sich Paco (90 kg) um 3,3 m bewegt.

26. Drehimpuls

Bei einer Tür, in der eine Kugel stecken bleibt, bleibt der Drehimpuls erhalten.

27. Leiter-Stabilität

Der maximale Abstand x für eine Leiter, die nicht rutscht, ist näherungsweise: 6,20 m.

28. Pendelamplitude

Wenn die Amplitude eines einfachen Pendels wächst, nimmt die Periodendauer zu.

29. Trägheitsmoment

Das Trägheitsmoment der Kurbel um den Drehpunkt ist näherungsweise: 0,13 kg·m².

30. Wasserdruck

Der Wasserdruck auf einen eingetauchten Ziegel ist am Boden am größten.