KLAUSUR MECHANIK UND WÄRMELEHRE 96/01/31

KLAUSUR MECHANIK UND WÄRMELEHRE
96/01/31
Name: ..........................................................
(Blockschrift)
Vorname:.....................................................
Matrikelnummer:...........................................................
Anmerkungen:
Skripten, Bücher und sonstige Hilfsmittel, sofern sie nicht der Kommunikation dienen, dürfen verwendet
werden.
Bitte keine Kontakte mit dem Nachbarn !
In Klammern ist für jede Aufgabe die Punktezahl angegeben, am besten fängt man mit den leichten an und füllt
mit Bleistift aus, dann kann man es sich nocheinmal überlegen.
Es sind deutlich mehr Aufgaben gestellt, als für ein "sehr gut" richtig beantwortet werden müssen, dies soll
Ihnen eine gewisse Auswahl ermöglichen.
Nicht oder nicht eindeutig ausgefüllte Antworten müssen als falsch gewertet werden, also lieber irgendwas als
gar nichts hinschreiben.
☛ Bitte nicht vergessen, die Erklärung am Ende der Arbeit zu unterschreiben! (falls zutreffend ...)
und nun: Viel Erfolg!
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1) Auf eine Masse von m= 1 kg wirkt eine Kraft F = 40 N. Um welche Strecke hat sich die Lage des Körpers
nach einer Zeit von 2 s verändert, wenn die Anfangsgeschwindigkeit des Körpers folgenden Wert hat:
a) v = 0
ANTWORT..............................(
)
ANTWORT..............................(
)
b) v = 20 m/s
c) v = -20 m/s, also entgegengesetzt zur Kraft gerichtet
ANTWORT..............................( )
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2) Ein Körper gleitet ohne Reibung eine schiefe Ebene mit Höhe h1 und Neigungswinkel α1 hinunter.
Um welchen Faktor k ändert sich die Endgeschwindigkeit (v2 = k.v1) wenn
a) die Höhe bei gleichemα1 verdoppelt wird: h2 = 2.h1
ANTWORT..............................(
)
ANTWORT..............................(
)
b) der Winkel α1 bei gleichem h verdoppelt wird?
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3) Ein homogener, quaderförmiger Balken wiegt 80 kg. Welche Kraft ist im Schwerefeld der Erde notwendig,
um ihn an einem Ende anzuheben?
ANTWORT..............................( )
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4) Eine Stahlkugel fällt aus einer Höhe von h = 50 cm auf eine waagrechte Stahlplatte und verliert beim Aufprall
10% ihrer kinetischen Energie.
a) Wie hoch springt sie das erste Mal (Luftreibung vernachlässigt) ?
ANTWORT..............................(
b) Welche Energieformen hat die Kugel bei diesem Vorgang der Reihe nach?
)
ANTWORT.............................................................................................................................( . )
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_
5) a)Welche Zugkraft ist notwendig, um einen Zug mit einer Masse von 600 t mit konstanter Geschwindigkeit
zu bewegen? Die Luftreibung ist dabei zu vernachlässigen, der Reibungskoeffizient beträgt µ = 0.002.
ANTWORT..............................(
)
b) Welche Leistung ist dies bei einer Geschwindigkeit von v = 20m/s?
ANTWORT..............................( )
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_
6) Ein rotierendes Rad von 1 m Umfang besitzt eine kinetische Energie von 2.104 Joule. Es wird durch eine
Vorrichtung, die an der Peripherie angreift und eine Bremskraft von 200 N ausübt, abgebremst. Wieviele
Umdrehungen macht das Rad bis zum Stillstand?
ANTWORT..............................( )
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7) Ein Autoreifen hat einen Durchmesser von d = 74 cm. Um welchen Faktor ist die Zentripetalkraft für ein
Stück der Lauffläche des Reifens größer als die Schwerkraft, wenn sich das Auto mit v = 108 km/h bewegt?
(Achtung: d ≠ r !)
ANTWORT..............................( )
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_
8) Das Stahlseil einer Standseilbahn mit einem Neigungswinkel von 30o hat eine Länge von 500m und einen
Durchmesser von 2 cm. In einer Tabelle wird für den Stahl des Seils ein Elastizitätsmodul von
“E = 21000 kp/ mm“ angegeben ( 1 kp = 1 kg g).
a) Wie groß ist dieser Wert im SI-System und wie lautet die Einheit?
ANTWORT..............................(
b) Um wieviel wird das Seil durch den Wagon der Bahn gedehnt, der eine Masse von 10 t hat?
2
)
Antwort ..............( )
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9) Der Druck P in der Wasserleitung eines Ortes wird durch einen Wasserbehälter erzeugt, in dem sich der
Wasserspiegel 31 m über dem Erdboden befindet. Wie hoch ist der Druck im 4. Stock eines Hauses (11 m über
dem Erdboden)?
ANTWORT..............................( )
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10) Ein Metallwürfel hat eine Masse von 72 kg bei einer Dichte von 9.103 kg/m3 . Dieser Würfel hängt an einer
in kg geeichten Federwaage, die demnach 72 kg anzeigt. Der Würfel wird jetzt in Wasser eingetaucht, was zeigt
die Federwaage jetzt?
ANTWORT..............................( )
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11.) Eine Mischung von Wasserstoff und Sauerstoff hat eine bestimmte Temperatur, welche der beiden
Molekül-orten bewegt sich dabei im Durchschnitt schneller, und warum?
ANTWORT..............................( )
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12) Welche Temperaturdifferenz ist notwendig, damit der Eiffelturm seine Höhe von h = 321 m um 5 cm
ändert? (thermischer Ausdehnungskoeffizient des Eisens β = 1,2 * 10 -5 / °C)
ANTWORT:..................................................( 2 )
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13) 400 l Wasser von 25 Grad Celsius sollen durch Hinzuschütten von Wasser von 80 Grad auf 30 Grad
erwärmt werden. Wieviel heißes Wasser ist erforderlich?
ANTWORT..............................( )
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12) Welches Luftvolumen entweicht aus einem Raum mit einem Volumen von V =200 m3, wenndie Temperatur
von 12 auf 22 Grad Celsius erhöht wird? (Der Druck wird als konstant angenommen)
ANTWORT..............................(
)
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ERKLÄRUNG
3
Hiermit erkläre ich, diese Prüfungsarbeit persönlich, selbständig und ohne fremde Hilfe durchgeführt zu haben.
Innsbruck, 31. Jänner 1996
Persönliche Unterschrift: ..........................................
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Falls Sie am Schluß noch Zeit und Lust haben: Wie schwer haben Sie diese Arbeit gefunden?
viel zu schwer
sehr schwer
gerade richtig
eher leicht
kinderleicht
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x
Folgende Aufgaben sollte man besser weglassen:
weil:
Sonstige Bemerkungen:
Danke.
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Die Ergebnisse werden voraussichtlich in einer Woche durch Anschlag im 2. Stock bekanntgegeben.
WSem95/96
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