Physik für Studierende der Zahnmedizin Aufgaben_2: Woche vom 24.10.- 28.10.2016 11. Die Kraft F in der Abbildung kann zerlegt werden in die beiden Teilkräfte: (A) F1, F5 (B) F1, F4 (C) F2, F4 (D) F2, F3 (E) F1, F3 12. Am Schwerpunkt eines ruhenden Körpers greifen drei Kräfte gleichzeitig an. In welchem Fall bleibt der Körper in Ruhe? (A) 13. (B) (C) (D) (E) An einem Körper greifen zwei gleich große Kräfte F1 = F2 = 4 N an. 1) Die Resultierende der beiden Kräfte kann jeden Wert zwischen Null und 8 N annehmen. 2) Haben die Wirkungslinien der beiden Kräfte einen Winkel α zueinander, so ist die Wirkungslinie der Resultierenden die Winkelhalbierende von α. 3) Schließen beide Kräfte einen rechten Winkel ein, dann hat die Resultierende den Wert 4 √2 N (d. h. ∼ 5,6 N) 4) Eine Resultierende existiert nur dann, wenn beide Kräfte im gleichen Punkt angreifen. Wählen Sie die zutreffende Aussagenkombination. (A) nur 1 und 2 sind richtig (B) nur 1,2 und 4 sind richtig (C) nur 1,2 und 3 sind richtig (D) nur 2, 3 und 4 sind richtig (E) nur 2 und 4 sind richtig 14. Ein PKW der Masse m = 1000 kg soll aus der Ruhe in einer Minute gleichmäßig beschleunigt auf die Geschwindigkeit v = 54 km/h gebracht werden. a) Wie groß ist die wirkende Beschleunigung in ms-2? b) Wie groß ist die beschleunigende Kraft? 15. Wie lange muss die Kraft F = 100 N an einer Masse m = 200 kg angreifen, um sie (bei Vernachlässigung der Reibung) aus der Ruhe auf eine Geschwindigkeit von v = 7 m/s zu beschleunigen? 16. Ein Holzstück (m = 100 g) schwimmt auf einer Salzlösung der Dichte 1100 kgm-3. Dabei ragen 4/10 des Holzvolumens aus der Lösung. Welche Dichte hat dieses Holzstück? 17. Eine Stahlkugel (ρSt = 8,7 · 103 kgm-3) mit einem Durchmesser von 1 mm sinkt in einer Flüssigkeit (ρFl = 9,5 · 102 kgm-3) mit einer konstanten Geschwindigkeit von 5 mm/s zu Boden. Welche Viskosität hat diese Flüssigkeit? 18. Wie groß ist die Radialbeschleunigung eines Körpers in Meereshöhe am Erdäquator? (Radius der Erde: rE = 6378 km; Umlaufzeit T = 24 h) 19. Ein Körper der Masse m bewegt sich auf einer Kreisbahn, wobei sich der Betrag der Bahngeschwindigkeit nicht ändert. In zehn Sekunden überstreicht er einen Winkel von 60º. Mit welcher Winkelgeschwindigkeit bewegt sich der Körper? 20. Bei einer Zentrifuge wird die Drehzahl von 3000 min-1 auf 1000 min-1 verringert. Die Zentrifugalkraft der umlaufenden Teile wird dabei von ihrem jeweiligen Wert Fz geändert auf (A) 1/9 Fz (B) 1/3 Fz (C) Fz (D) 3 Fz (E) 9 Fz Lösungen_1: 1. Länge Zeit Masse Stromstärke Temperatur Stoffmenge 2. a) b) c) d) 3. 4. 5. 6,02 · 1023 mol-1 s=v·t s = 100 m Für den freien Fall gelten die Gesetze s = ½ g t2 und v = g t mit g = 9,81 m / s2. Daraus folgt mit t = (2 s / g)½ t = 1,75 s und v = 17,2 m/s. 4,5 × 10-9 m Beschleunigung, Kraft (E) (C) (A) 6. 7. 8. 9. 10. l t m I T n Meter Sekunde Kilogramm Ampere Kelvin Mol Länge / (Zeit)2 Masse · Länge / (Zeit)2 Masse · (Länge)2 / (Zeit)2 Stromstärke · Zeit m s kg A K mol m / s2 kg · m / s2 kg · m2 / s2 A·s