Übungsklausur Physik (für Zahnmediziner)

Übungsklausur Physik (für Zahnmediziner)
1. Linse, Abbildung
Ein Gegenstand soll mit Hilfe einer Sammellinse der Brennweite f abgebildet werden.
Die Entfernung zwischen Linse und Gegenstand beträgt 2*f . Welche Aussagen sind richtig?
a) Das Bild entsteht in einer Entfernung von 2*f .
b) Das Bild entsteht im Brennpunkt.
c) Es entsteht kein reelles Bild, sondern nur ein virtuelles Bild.
d) Das Bild ist verkleinert.
e) Das Bild ist vergrößert.
2. Brechungsgesetz, Totalreflektion
Ein Lichtstrahl läuft in einem Glasblock und trifft auf die Grenzfläche zwischen Glas und Luft.
Ab einem Auftreffwinkel von 46° wird Totalreflektion beobachtet. Wie groß ist der Brechungsindex
des Glases? Der Brechungsindex von Luft soll als n=1 angenommen werden.
a) 1,39
b) 0,72
c) 2
d) 1,45
e) 1,6
3. Leistung
Die Einheit der Leistung zurückgeführt auf Grundeinheiten ist:
a) N/s
b) kg*m2/s3
c) N*m
d) kg*m/s2
e) kg*m/s
4. Wärmekapazität
Die Körpertemperatur eines Menschen (m = 70 kg) erhöht sich von 37°C auf 39°C. Wie lange
dauert diese Temperaturerhöhung, wenn der Körper dafür eine Leistung von 50W aufwendet?
Die Wärmekapazität des Körpers soll gleich der Wärmekapazität von Wasser sein c=4.19 kJ/(kg*K).
a) 72,8 min
b) 40 min
c) 195,5 min
d) 2,8 min
e) 15,2 min
5. Schmelzenergie
Sie mischen 1kg Wasser von 100°C mit 1kg Eis, das eine Temperatur von 0°C haben soll. Welche
Mischungstemperatur stellt sich ein? Die Wärmekapazität von Wasser ist c=4.19 kJ/(kg*K) und die
Schmelzenergie von Eis beträgt 333 kJ/kg.
a) 20,5 °C
b) 10,3 °C
c) 50 °C
d) 72,3 °C
e) 8 °C
6. Volumenstrom
Die Abbildung zeigt, wie sich jeweils der Volumenstrom durch zwei Rohre ändert, wenn die
angelegte Druckdifferenz variiert wird. Wie groß sind die jeweiligen Strömungswiderstände?
a) 200 Pa*s/mm3, 600 Pa*s/mm3
b) 100 Pa*s/mm3, 50 Pa*s/mm3
c) 90 Pa*s/mm3, 250 Pa*s/mm3
d) 0,3 Pa*s/mm3, 0.1 Pa*s/mm3
e) 30 Pa*s/mm3, 10 Pa*s/mm3
7. Verschalten von Widerständen
Wie groß ist der Gesamtwiderstand der dargestellten Schaltung?
a) 300 Ohm
b) 50 Ohm
c) 800 Ohm
d) 200 Ohm
e) 175 Ohm
8. Weg-Zeit Diagramm
Die Abbildung zeigt das Weg-Zeit Diagramm eines Autos. Welche Aussagen sind richtig?
a) In den Abschnitten 2,4,6,8,10,12 beschleunigt das Auto.
b) In den Abschnitten 4, 8, 12 bremst das Auto ab.
c) Die Geschwindigkeit des Autos entspricht der Steigung der Kurve.
d) Die Beschleunigung ist in Bereich 2 größer als in Bereich 6.
e) In Bereich 11 fährt das Auto rückwärts.
9. Elektrischer Dipol
Die Abbildung zeigt die Äquipotentiallinien eines Dipolfeldes im gleichmäßigem Abstand von 1V
zusammen mit 3 Spannungsmessgeräten mit Elektroden gezeichnet als dicke Punkte.
U1
U3
Welche Aussagen sind richtig?
a) U1>U2>U3
b) U3>U1> U2
c) U3=0V
d) U2=0V
e) U3= U1
10. Hauptsätze der Wärmelehre
Welche Aussagen zu den beiden Hauptsätzen der Wärmelehre sind richtig?
a) Mechanische Arbeit kann vollständig in Wärme umgewandelt werden.
b) Wärme kann vollständig in mechanische Arbeit umgewandelt werden.
c) Der Wirkungsgrad thermodynamischer Maschinen ist immer größer eins.
d) Um Wärme von einem kalten auf einen warmen Körper zu übertragen, muss dem
Prozess von außen Energie zugeführt werden.
e) Innere Energie kann nicht in mechanische Energie umgewandelt werden.
11. Freier Fall ohne Luftreibung
Ein Ball fällt aus 10m Höhe auf den Boden. Mit welcher Geschwindigkeit trifft er auf dem
Boden auf. Die Erdbeschleunigung sei g=10m/s2.
a) 50m/s
b) 14,1m/s
c) 8,3m/s
d) 10m/s
e) 5m/s
12. Freier Fall mit Luftreibung
Mit welcher maximalen Geschwindigkeit fallen Regentropfen? Die Regentropfen sollen
kugelförmig sein und einen Radius von r=0.5mm haben. Die Luftreibung soll sich mit dem
Stokes'schen Gesetz beschreiben lassen. Die Viskosität der Luft sei 1.7*10-5 N*s/m-2.
g=10m/s2 . Dichte von Wasser 1000kg/m3.
a) 82 m/s
b) 300,1 m/s
c) 102,7 m/s
d) 30,5 m/s
e) 11,2 m/s
13. Harmonischer Oszillator, Federpendel
An einer Feder mit der Federkonstanten D ist ein Gewicht der Masse m befestigt.
Die Feder wird ausgelenkt und fängt an zu schwingen. Welche Aussagen sind richtig?
a) Das Zeitverhalten der Schwingung kann durch eine Sinusfunktion beschrieben werden.
b) Verdoppelt man die Masse m, dann verdoppelt sich die Schwingungsdauer.
c) An den Punkten maximaler Auslenkung ist die Geschwindigkeit Null.
d) An den Punkten maximaler Auslenkung ist auch die Geschwindigkeit maximal.
e) Die Schwingungsdauer ist unabhängig von der maximalen Auslenkung.
14. Membranpotential
Zwei Kammern, in denen sich Kochsalzlösungen unterschiedlicher Konzentration befinden,
sind durch eine semipermeable, nur für Chlorid-Ionen durchlässige, Membran voneinander
getrennt, sie befinden sich im thermodynamischen Gleichgewicht.
Welche Aussagen sind richtig?
a) Die elektrochemische Potentialdifferenz ist Null.
b) Im Gleichgewicht findet kein Ionenaustausch zwischen den Kammern statt.
c) Die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Kammern lässt sich mit der Nernst-Gleichung
berechnen.
d) Im Gleichgewicht ist die Chloridkonzentration in beiden Kammern gleich.
e) Im Gleichgewicht ist die Gesamtkonzentration (NaCl) in beiden Kammern gleich.