Probeklausur Grundlagen Physik
Aufgabe 1 2 3 4 5 6
a 10 10 5 10 10 10
b 10 - 10 10 10 -
c 5
Summe
Gesamtpunktzahl:
Zugelassene Hilfsmittel: Taschenrechner, Zeichenutensilien, Formelsammlung (max. 6 Seiten)
Aufgabe 1:
Ein Walker startet mit seiner Runde um den See am Ausgangspunkt a. Nach 5 s hat er eine
Geschwindigkeit von vw = 5 km/h erreicht, die er auch weiterhin konstant hält. 3 Minuten nachdem
er am Punkt A gestartet ist, passiert ein Jogger, der mit einer konstanten Geschwindigkeit von vJ =
8 km/h unterwegs ist, den selben Punkt A.
a) Wie weit ist der Walker vom Jogger entfernt, wenn der Jogger den Punkt A passiert?
b) Wann hat der Jogger den Walker eingeholt?
Aufgabe 2:
Ein Radfahrer lässt sich mit einer Geschwindigkeit von 25 km/h auf einer horizontalen Strecke
ausrollen und kommt nach 210 m zum Stehen.
Wie hoch ist der mittlere Fahrwiderstand (bzw. Rollreibungskoeffizient) µF? (Luftreibung kann
vernachlässigt werden).
Aufgabe 3:
Pro Minute fließen 159 kg Öl ( durch ein Rohr mit einem Durchmesser von 4,5 cm.
An einer Stelle weist das Rohr eine Verengung auf, in der der Rohrdurchmesser nur noch 2 cm
beträgt. Rechnen Sie unter der Annahme der Reibungsfreiheit.
a) Berechnen Sie zunächst den Volumenstrom des Öls.
b) Bestimmen Sie die Strömungsgeschwindigkeiten in beiden Rohrabschnitten.
c) Das Öl wird anschließend in einen zylinderförmigen Tank (Durchmesser 2 m) bis zur Höhe h=
1,5 m gefüllt. Wie hoch ist der Druck auf die Bodenfläche des Tanks nach dem Befüllen?
Aufgabe 4:
Eine vierköpfige Familie mit einer Gesamtmasse von 200 kg fährt in einem Auto, dessen Masse
1200 kg beträgt. Bei dem Fahrzeug sind alle Stoßdämpfer defekt, so dass die Schwingungen
ungedämpft sind.
a) Nach dem Überfahren einer Bodenwelle schwingt das Fahrzeug mit der Frequenz f = 3 Hz. Wie
groß ist die Federkonstante k (in N/m) einer Feder, wenn angenommen wird, dass insgesamt 4
gleiche Federn eingebaut sind?
b) Um wieviel mm steigt die Bodenfreiheit des Fahrzeugs nach dem Aussteigen der Insassen?
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a 10 10 5 10 10 10
b 10 - 10 10 10 -
c 5
Summe
Gesamtpunktzahl:
Zugelassene Hilfsmittel: Taschenrechner, Zeichenutensilien, Formelsammlung (max. 6 Seiten)
Aufgabe 1:
Ein Walker startet mit seiner Runde um den See am Ausgangspunkt a. Nach 5 s hat er eine
Geschwindigkeit von vw = 5 km/h erreicht, die er auch weiterhin konstant hält. 3 Minuten nachdem
er am Punkt A gestartet ist, passiert ein Jogger, der mit einer konstanten Geschwindigkeit von vJ =
8 km/h unterwegs ist, den selben Punkt A.
a) Wie weit ist der Walker vom Jogger entfernt, wenn der Jogger den Punkt A passiert?
b) Wann hat der Jogger den Walker eingeholt?
Aufgabe 2:
Ein Radfahrer lässt sich mit einer Geschwindigkeit von 25 km/h auf einer horizontalen Strecke
ausrollen und kommt nach 210 m zum Stehen.
Wie hoch ist der mittlere Fahrwiderstand (bzw. Rollreibungskoeffizient) µF? (Luftreibung kann
vernachlässigt werden).
Aufgabe 3:
Pro Minute fließen 159 kg Öl ( durch ein Rohr mit einem Durchmesser von 4,5 cm.
An einer Stelle weist das Rohr eine Verengung auf, in der der Rohrdurchmesser nur noch 2 cm
beträgt. Rechnen Sie unter der Annahme der Reibungsfreiheit.
a) Berechnen Sie zunächst den Volumenstrom des Öls.
b) Bestimmen Sie die Strömungsgeschwindigkeiten in beiden Rohrabschnitten.
c) Das Öl wird anschließend in einen zylinderförmigen Tank (Durchmesser 2 m) bis zur Höhe h=
1,5 m gefüllt. Wie hoch ist der Druck auf die Bodenfläche des Tanks nach dem Befüllen?
Aufgabe 4:
Eine vierköpfige Familie mit einer Gesamtmasse von 200 kg fährt in einem Auto, dessen Masse
1200 kg beträgt. Bei dem Fahrzeug sind alle Stoßdämpfer defekt, so dass die Schwingungen
ungedämpft sind.
a) Nach dem Überfahren einer Bodenwelle schwingt das Fahrzeug mit der Frequenz f = 3 Hz. Wie
groß ist die Federkonstante k (in N/m) einer Feder, wenn angenommen wird, dass insgesamt 4
gleiche Federn eingebaut sind?
b) Um wieviel mm steigt die Bodenfreiheit des Fahrzeugs nach dem Aussteigen der Insassen?
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