Musteraufgaben aus dem Brückenkurs Physik

Musteraufgaben aus dem
Brückenkurs Physik
1) Bestimmen Sie rechnerisch die beiden Massen m1 und m2 unter der Annahme, dass sich das
System im Gleichgewicht befindet:
20°
m1
1kg
m2
2) Das Zeit-Weg Diagramm zeigt die Bewegungen von zwei Wagen a und b auf einer zweispurigen Fahrbahn. Berechnen Sie ihre Geschwindigkeiten und geben Sie sie in ms und km
an!
h
Wann und an welchem Ort fahren sie aneinander vorbei?
6s (in m)
7
6Z
b
5 ZZ
Z
4
Z
Z
Z
3
Z
Z
2
Z a
Z
1
Z
Z
Z
0
0
1
2
3
4
5
-
t
(in s)
3) Ein Wagen mit der Masse m = 1kg und dem Impuls p1 = 4, 5kg ms stößt frontal gegen zwei
stehende zusammengekoppelte Wagen. Alle Wagen sind gleich gebaut und hängen nach dem
Stoß zusammen. Welche Geschwindigkeit hat das Gespann nach dem Stoß?
4) Ein Auto mit der Masse m = 1000kg und der Geschwindigkeit v = 4 ms bremst. Seine
Bremsanlage kann es mit der Kraft F = 500 N abbremsen. Wie lange dauert es, bis es steht?
5) Ein Wagen mit der Masse m1 = 200g ist reibungsfrei auf einer Fahrbahn gelagert und ist
durch eine Schnur mit einem Gewicht der Masse m2 = 3g verbunden. (g = 10 sm2 )
m1
m2
Berechnen Sie die Beschleunigung des Wagens und die Kraft, mit der die Schnur gespannt
ist!
6) Ein Klotz der Masse m = 100 g hängt an einem Faden der Länge l = 0, 6 m. Er wird mit der
Kraft F = 1 N waagerecht zur Erdoberfläche aus der Ruhelage heraus nach rechts gezogen.
a) Welchen Winkel hat nun der Faden zur Senkrechten?
b) Welche Energie war dazu nötig?
c) Das Pendel wird losgelassen. Mit welcher Geschwindigkeit durchläuft es die Ruhelage?
7) Zwei Kugeln mit den Ladungen Q1 = 2 µC und Q2 = 0, 1 mC sind im Abstand r = 10cm
voneinander angebracht. Mit welcher Kraft stoßen sie sich ab?
8) Eine 12V Autobatterie hat die Aufschrift 65 Ah“. Was bedeutet die Aufschrift und wieviel
”
Energie ist in der Batterie gespeichert?
9) Die Spannungsquelle schafft eine Potentialdifferenz von U = 12 V. Berechnen Sie die elektrischen Stromstärken in den Lampen 1 bis 3 (R1 = 150 Ω, R2 = 200 Ω, R3 = 100 Ω) für
folgende Anordnung:
R2
R1
R3
+
Sollten Sie bei der Lösung dieser Aufgaben Schwierigkeiten haben, so empfiehlt sich eine Auffrischung Ihrer Physikkenntnisse, z.B. durch Ihre Teilnahme am Brückenkurs Physik.
3) v = 1, 5 m
4) t = 8 s
5) F =
s
p √
6 2m
≈ 2, 91 m
. 7) F ≈ 180 N
s
s
v=
8) E =≈ 2, 8 MJ
200
203
9) I1 =
· 30mN ≈ 29, 56 mN,
1) m1 = 1 kg/ cos(20◦ ) = 1064 g, m2 = tan(20◦ ) · 1 kg = 364 g
Lösungen:
18
325
a =
2) vb =
A, I2 =
30 m
203 s2
6 m
3 s
≈
6
325
A, I3 =
0, 15 sm2
12
325
A
=2m
, va = − 46 m
= −1, 5 m
, t = 12
s, s = 24
m
s
s
s
7
7
√
6) a)α = 45◦ , b)E = 0, 3 2J, c)