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Prüfung: Physik Zahnmedizin, 09.07.2009
1. Frage : Arbeit im elektrischen Feld
Eine positive Ladung q = 1C soll in einem homogenen elektrischen Feld der Stärke E =
5N/C = 5V/m eine Strecke von x = 2m gegen die Feldrichtung verschoben werden.
Welche Arbeit müssen Sie dafür verrichten? (ID: 13398)
Einfachauswahl
1. 2.5 mJ
2. 10 kJ
3. 2.5 J
4. 5 J
5. 10 J
2. Frage : Kraft auf el. Ladungen
Betrachten Sie ein einzelnes positiv geladenes Natriumion und ein einzelnes negativ
geladenes Chloridion. Welche Aussagen über die Kraft zwischen den beiden Teilchen sind
richtig? Beide Ionen sollen als punktförmig angenommen werden und sich, soweit nicht
anders angegeben, im Vakuum befinden.
1.
2.
3.
4.
Beide Ionen stoßen sich ab.
Im Vakuum ist die Kraft zwischen den Ionen Null, da sich dort kein elektrisches Feld bildet.
Die Kraft ist proportional zum Abstand zwischen beiden Ionen.
Die Kraft wird geringer, wenn sich beide Teilchen in einem Medium (z.B. Wasser) mit hoher
Dielektrizitätskonstante befinden.
5. Die Kraft wird viermal größer, wenn man den Abstand der Ladungen halbiert.
(ID: 13399)
Einfachauswahl
1. Nur Aussagen 1 und 5 sind richtig.
2. Nur Aussage 3 ist richtig.
3. Nur Aussagen 4 und 5 sind richtig.
4. Nur Aussagen 1, 2 und 5 sind richtig.
5. Alle Aussagen sind richtig.
3. Frage : Senkrechter Wurf
Ein Ball wird mit einer Geschwindigkeit von 20 m/s senkrecht nach oben geworfen.
Welche maximale Höhe erreicht der Ball? Die Erdbeschleunigung soll als 10 m/s2
angenommen werden. (ID: 13400)
Einfachauswahl
1. 200 m
2. 1 m
3. 20 m
4. 10 m
5. 100 m
4. Frage : Reihen- und Parallelschaltung von Widerständen
Die Abbildung zeigt die Verschaltung von drei Widerständen R. Wie groß ist der
Gesamtwiderstand? (ID: 13401)
Einfachauswahl
1. 1/2 R
2. 3/2 R
3. R
4. 2/3 R
5. 3 R
5. Frage : Druck
Die Einheit des Drucks, zurückgeführt auf Grundeinheiten, ist ... (ID: 13483)
Einfachauswahl
1. kg/(m*s2)
2. kg/(m*s)
3. kg*m/s2
4.
5.
kg/s2
2
kg/m
6. Frage : Weg-Zeit Diagramm
Die Grafik zeigt fünf Weg-Zeit Diagramme. Welches Diagramm stellt die Bewegung mit der
geringsten maximalen Beschleunigung dar? (ID: 13585)
Einfachauswahl
1. A
2. B
3. C
4. D
5. E
7. Frage : Drehmoment
Sie möchten eine Schraube mit einem Drehmoment von 20 Nm anziehen. Sie benutzen
dafür einen Schraubenschlüssel mit einer Hebelarmlänge von 20 cm. Wie groß muss diese
Kraft sein, wenn sie nicht senkrecht (90°) einwirkt, sondern unter einem Winkel von 33°
zum Hebelarm? (ID: 13620)
Einfachauswahl
1. 33 N
2. 100 N
3. 133 N
4. 152 N
5. 184 N
8. Frage : Horizontaler Wurf
Ein Ball wird von einem 45 m hohen Turm horizontal abgeworfen. Seine
Anfangsgeschwindigkeit beträgt 8 m/s. In welcher horizontalen Entfernung zum Turm
trifft der Ball auf dem Erdboden auf? Luftreibung wird vernachlässigt und die
Erdbeschleunigung soll mit 10 m/s2 angesetzt werden. (ID: 13645)
Einfachauswahl
1. 24 m
2. 5,6 m
3. 56 m
4. 30 m
5. 18,2 m
9. Frage : Wir planen einen Tauchgang
Wir befinden uns im Sommerurlaub am Roten Meer und planen unseren nächsten
Tauchgang. Wir wollen uns ein Wrack in 40 m Tiefe genauer betrachten. Wie viel Zeit
müssen wir für den Aufstieg einplanen, wenn wir 10 min für 1 bar Druckunterschied
einkalkulieren, damit die im Blut gelösten Gase abgeatmet werden können und wir nicht
die Taucherkrankheit bekommen.
(Dichte von Wasser 103 kg/m3, Erdbeschleunigung ca. 10 m/s2, 1 bar = 105 Pa) (ID:
13721)
Einfachauswahl
1. ca. 40 min
2. ca. 20 min
3. ca. 10 min
4. aus 40 m Tiefe können wir problemlos zügig auftauchen, da der Druckunterschied in 40 m Tiefe
kleiner 1 bar ist.
5. leider können wir nicht so tief tauchen, da wir 80 min für den Aufstieg benötigen würden und in
den Taucherflaschen üblicher Weise für 60 min Luft enthalten ist.
10. Frage : Schwimmbecken
Wir wollen im Garten ein Planschbecken aufstellen, dass wir mit 500 l Wasser füllen
müssen. Dafür verwenden wir einen Gartenschlauch, der einen Querschnitt von 1cm² hat
und dieser Querschnitt an der Austrittsdüse um 50 % verkleinert ist. Welcher Druck muss
mindestens vor der Verengung herrschen, damit das Becken in 15 min gefüllt ist. Der
Luftdruck sei 105 Pa, die Dichte von Wasser ist 103 kg/m3, 1 bar = 105 Pa. (ID: 13725)
Einfachauswahl
1. 0.5 bar
2. 1.5 bar
3. 2.5 bar
4. 5 bar
5. das Becken kann in 15 min nicht gefüllt werden, da die üblicherweise zur Verfügung stehenden 6
bar nicht ausreichen.
11. Frage : Laminare Strömung im Rohr
Um wie viel muss der Querschnittsfläche eines Rohres vergrößert werden, damit bei
gleichem Druck doppelt so viel Wasser durchfließt. (ID: 13772)
Einfachauswahl
1. um ca. 9%
2. um ca. 19%
3. um ca. 40%
4. um ca. 100%
5. auf ca. 200%
12. Frage : Abbildung einer Linse
In welchem Abstand von der konvexen Linse muss ein Gegenstand G platziert werden,
damit ein 2fach vergrößertes virtuelles Bild entsteht?
(ID: 13773)
Einfachauswahl
1. g = 0.5 f
2. g = f
3. g = 1.5 f
4. g = 2 f
5. g = 3 f
13. Frage : Astronaut
Um sich bei Aussenbordeinsätzen frei im Weltraum bewegen zu können, nutzen
Astronauten Düsenrucksäcke. Die Richtungs- bzw. Geschwindigkeitsänderung erfolgt
dabei über Düsen, die gasförmigen Stickstoff ausstoßen. Schätzen Sie ab, welche
maximale Geschwindigkeitsänderung mit einem solchen Rucksack möglich ist. Die
Gesamtmasse von Astronaut, Raumanzug und Rucksack betrage 220 kg. Es stehen 10 kg
Stickstoff zur Verfügung, die mit einer Geschwindigkeit von 500 m/s ausgestoßen
werden. (ID: 13775)
Einfachauswahl
1. 119 m/s
2. 11000 m/s
3. 0,7 m/s
4. 4,4 m/s
5. 23 m/s
14. Frage : Ladungsverschiebung an einer Zelle, charakteristische Zeitkonstante einer
Membran
Die Membran einer Zelle kann mit folgenden Werten charakterisiert werden: Kapazität der
Zellmembran C = 10 pF, Membranwiderstand R = 1 G und Transmembranspannung U=
-90 mV. Berechnen sie die Zeit, die für eine 60% Beladung der Zellmembran (ausgehend
von 0 mV) benötigt wird! (ID: 13776)
Einfachauswahl
1. 29.96 µs
2. 5.1 ms
3. 9.16 ms
4. 29.96 ms
5. 5.1 s
15. Frage : Austrittskegel aus einer Glasfaser
Eine Glasfaser habe einen Kern mit Brechungsindex nK = 1. 5150 und einen Mantel mit
Brechungsindex nM = 1.5050. Bestimmen Sie den Öffnungswinkel, mit dem ein
Lichtstrahl aus der Glasfaser austritt. (nLuft = 1) (ID: 13777)
Einfachauswahl
1. 6.59°
2. 13.18°
3. >20°
4. 45°
5. 83.41°