Probeklausur Physik für MES/ MLS

Probeklausur Physik für MES/ MLS
Mechanik
1. Welche Beziehung besteht zwischen den in der Zeichnung dargestellten Vektoren v1 , v 2 und v ?
A) v = v1 - v 2
B) v = - v1 - v 2
C) v = - v1 + v 2
D) v = v1 + v 2
E)Keine der genannten Beziehungen
2. Nebenstehendes Weg-Zeit-Diagramm beschreibe die Bewegung eines Körpers. Welche der
folgenden Aussagen treffen zu?
(1) In den Abschnitten I und II wird der Körper
beschleunigt.
(2) In den Abschnitten I und III wird der Körper
beschleunigt.
(3) In den Abschnitten II und IV bewegt sich der
Körper gleichförmig.
(4) Die Momentangeschwindigkeit im Abschnitt III ist
nie Null.
A)1 und 2
B)1 und 3
C)2 und 3
D)1, 3 und 4
E)2, 3 und 4
3. Welche der folgenden Aussagen treffen zu?
Die Beschleunigung eines Massenpunktes ist gleich
(1) der Ableitung des Weges nach der Zeit
(2) der zweiten Ableitung des Weges nach der Zeit
(3) der Ableitung seiner Geschwindigkeit nach der Zeit
(4) der zweiten Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit
A) Nur 1
B) Nur 2
C) Nur 3
D) Nur 1 und 4
E) Nur 2 und 3
4. Wie groß muss in unten stehender Skizze die unbekannte Kraft F sein, damit die Resultierende
der drei Kräfte (die in einer Ebene liegen) Null wird?
A) 10 N
B) 15 N
C) 20 N
D) 30 N
E) 60 N
5. Welche Aussage trifft zu?
Eine Masse m = 100 g wird an eine Feder mit der Federkonstanten D = 20 N/m gehängt. Um etwa
welche Länge wird die Feder dabei gedehnt (bei Gültigkeit des Hookes’schen Gesetzes unter dem
Einfluss der Erdbeschleunigung)?
A) 2 cm
B) 5 cm
C) 10 cm
D) 20 cm
E) 50 cm
6. Welche der folgenden Aussagen treffen zu?
Bei einem Fadenpendel, das verlustfrei schwingt,
(1) ist die Summe der Momentanwerte von kinetischer und potentieller Energie konstant
(2) ist die kinetische Energie in den Umkehrpunkten gleich null
(3) ist die potentielle Energie maximal, wenn die kinetische minimal ist
(4) ist der Wert der kinetischen Energie stets positiv oder Null.
A) nur 3
B) nur 1 und 3
C) nur 2 und 4
D) nur 3 und 4
E)1 bis 4 (alle)
7. Ein Rollo sei 2 m lang und habe die Masse m = 1 kg, die sich gleichmäßig auf die
Rollofläche verteilt. Welche Arbeit muss geleistet werden, um das Rollo komplett von unten
aufzurollen (siehe Skizze)? Die Reibung, die Rotationsenergie und die Masse der Aufrollleiste
sind zu vernachlässigen.
a) Skizzieren Sie das Kraft-Weg-Diagramm.
b) Berechnen Sie die genannte Arbeit.
8. Welche der folgenden Aussagen treffen zu?
Eine Stahlkugel mit der Masse m1=10 g treffe elastisch und zentral mit der Geschwindigkeit
v1=10 m/s auf eine zweite, ruhende Stahlkugel der Masse m2=50 g.
(1) Der Impuls der ersten Stahlkugel erhöht sich beim Stoß.
(2) Die erste Stahlkugel bewegt sich in der ursprünglichen Richtung weiter.
(3) Der Impuls der zweiten Stahlkugel ist nach dem Stoß größer als der der ersten Kugel vor
dem Stoß.
(4) Die kinetische Energie der zweiten Kugel ist nach dem Stoß größer als die der ersten Kugel
vor dem Stoß.
A) keine
B) nur 1
C) nur 1, 2 und 4
D) nur 3 und 4
E)1 bis 4 (alle)
9. Erläutern Sie das Archimedische Prinzip des Auftriebs!
10. Welche Aussagen sind richtig, und ist die kausale Verknüpfung gegeben?
Wenn eine inkompressible Newtonsche Flüssigkeit laminar durch ein Rohr strömt, dessen
Querschnitt sich an einer bestimmten Stelle verengt, so nimmt dort die mittlere
Strömungsgeschwindigkeit zu,
weil
bei einer unverzweigten stationären Strömung einer inkompressiblen Flüssigkeit deren Viskosität
vom Rohrquerschnitt abhängig ist.
Antwort
A)
B)
C)
D)
E)
Aussage 1
Richtig
Richtig
Richtig
Falsch
Falsch
Aussage 2
Richtig
Richtig
Falsch
Richtig
Falsch
Verknüpfung
Richtig
Falsch
11. Welchen der folgenden Aussagen stimmen Sie zu?
Ein Flüssigkeitstropfen auf einer ebenen Unterlage habe folgende Form:
Dann gilt:
(1) Die Flüssigkeit benetzt die Unterlage.
(2) Die Flüssigkeit benetzt die Unterlage nicht.
(3) Die inneren Kohäsionskräfte in der Flüssigkeit sind größer als die Adhäsionskräfte zur
Unterlage.
(4) Die inneren Kohäsionskräfte in der Flüssigkeit sind kleiner als die Adhäsionskräfte zur
Unterlage.
A) Nur 1
B) Nur 1 und 3
C) Nur 1 und 4
D) Nur 2 und 3
E) Nur 2 und 4
Schwingungen und Wellen
12. Welche der folgenden Aussagen für Schwingungen trifft zu?
Die Periodendauer einer Schwingung
A) ist indirekt proportional zur Frequenz
B) steigt mit zunehmender Frequenz
C) ist unabhängig von der Frequenz
D) ist indirekt proportional zum Quadrat der Amplitude
E) ist proportional zur Amplitude
13. Erläutern Sie den Begriff Resonanz!
14. Welche Aussagen sind richtig, und ist die kausale Verknüpfung gegeben?
Beim akustischen Dopplereffekt erhöht sich die von einem ruhenden Beobachter wahrgenommene
Amplitude, wenn sich die Schallquelle auf ihn zu bewegt,
weil
die Bewegung der Schallquelle in Richtung auf den Beobachter zu einer Änderung der Dichte der
Luft führt.
Antwort
A)
B)
C)
D)
E)
Aussage 1
Richtig
Richtig
Richtig
Falsch
Falsch
Aussage 2
Richtig
Richtig
Falsch
Richtig
Falsch
Verknüpfung
Richtig
Falsch
Wärmelehre
15. Nennen und erläutern Sie an einem von Ihnen gewählten Beispiel die Gibbsche Phasenregel!
16. Nennen und erläutern Sie den ersten Hauptsatz der Wärmelehre anhand eines von Ihnen
gewählten Prozesses!
17. Bei welchem der folgenden Prozesse ist die Änderung der inneren Energie des Systems vom
Betrag gleich der ausgetauschten Wärme?
A)
B)
C)
D)
E)
Isotherm
Isochor
Isobar
Adiabatisch
Gilt für beliebige Prozesse
18. Welche Aussagen zur Temperatur treffen zu?
(1) Die Temperatur ist eine den Zustand der Materie kennzeichnende Größe
(2) Die Temperatur ist ein Maß für die mittlere kinetische Energie der Teilchen
(3) Bei der Angabe von Temperaturdifferenzen erhält man in den Einheiten K und °C gleiche
Zahlenwerte
A)
B)
C)
D)
E)
Nur 1
nur 2
nur 1 und 3
nur 2 und 3
1 bis 3 (alle)
19. Ein Kühler wird von 1 Liter Wasser pro Sekunde gleichmäßig durchströmt. Das Kühlwasser
erwärmt sich dabei um 10°C. Wie groß ist die abgeführte Wärmeleistung? (Spezifische
Wärmekapazität des Wassers: 4,2 Jg-1K-1)
A) Ca. 42 Ws
B) Ca. 42 W
C) Ca. 4,2·103 W
D) Ca. 4,2·104 Ws
E) Ca. 4,2·104 W