Arbeitsblatt: Prüfung Mechanik

Physik – Prüfung II (Klasse 3a) Mechanik II: Kräfte, Trägheit, Rückstoss, Hebel, feste/lose Rollen Datum: Name: 9. Dezember 08 Erreichte Punktzahl: Note: Max. Punktzahl: 22.5 Punkte Wichtige Hinweise: • Lies die Aufgaben genau durch und antworte möglichst exakt. • Schreibe bitte leserlich. Falls etwas nicht lesbar ist, gilt die Antwort leider als falsch. • Löse die Aufträge auf Zusatzblätter. Verwende unbedingt das Schema zum Lösen von Berechnungsaufgaben. (Zur Erinnerung: geg. ges. – Berechnung Antwort) • Die Aufgaben 1, 5, 9 und 12 darfst du direkt auf das Aufgabenblatt lösen. • Erlaubte Hilfsmittel: Taschenrechner, Lineal • Wenn nicht anders verlangt, rechnest du für die Fallbeschleunigung auf der Erde mit G 10 N/kg. 1. Aufgabe: Kreuze alle richtigen Aussagen an. a.) Eine Balkenwaage funktioniert auf dem Mond. b.) Wenn an einem Körper nur schwach gezogen wird, rutscht er nicht weg. Die Unterlage übt nämlich auf den Körper eine Gleitreibungskraft aus. c.) Je länger der Kraftarm eines Hebels, desto kleiner ist die Kraftwirkung. d.) Beim Gehen auf der Strasse ist Reibung unerwünscht. 2 Punkte 2. Aufgabe: Ein Junge mit der Gewichtskraft FG,1 0,4 kN sitzt auf einer Wippe mit dem Abstand a1 2,4 von dem Drehpunkt entfernt. In welcher Entfernung a2 muss ein Mädchen mit der Gewichtskraft FG,2 300 sitzen, damit Gleichgewicht herrscht? 1,5 Punkte 3. Aufgabe: Amerikanische Astronauten landeten 1969 das erste Mal auf dem Mond. Bei ihren Ausflügen auf der Mondoberfläche mussten sie einen Versorgungstornister tragen. Der Tornister hatte die Masse m1 78 kg. Welche Masse m2 hätte ein Übungstornister auf der Erde haben müssen, wenn die Astronauten mit der gleichen Tornistergewichtskraft FG belastet werden sollen? Hinweis: Die Fallbeschleunigung beträgt auf der Erde 9,81 N kg und auf dem Mond 1,6 kg 2 Punkte 4. Aufgabe: Erkläre die folgenden Begriffe in je zwei bis drei Sätzen. a.) Massenträgheit b.) Rückstossprinzip (zuerst das Prinzip an sich erklären und dann ein Beispiel nennen) c.) einarmiger Hebel 3 Punkte 5. Aufgabe: Notiere bei den folgenden drei Abbildungen die benötigte Zugkraft F. 168 kg 6 kg 88 kg a.) b.) c.) 3 Punkte 6. Aufgabe: Befindet sich der abgebildete Hebel im Gleichgewicht? Begründe deine Meinung mit Hilfe einer Rechnung. 1,5 Punkte 7. Aufgabe: Mit einem Schraubenschlüssel, dessen wirksamer Hebelarm 24 cm lang ist, kann das Drehmoment 12 Nm ausgeübt werden. Durch Aufstecken eines Rohres auf den Schraubenschlüssel kann der Hebelarm auf a2 50 cm verlängert werden. Welches Drehmoment M2 kann jetzt ausgeübt werden, wenn am Ende des verlängerten Schraubenschlüssels die gleiche Kraft ausgeübt wird wie zuvor? 1,5 Punkte 8. Aufgabe: Zum Heben einer Last wird ein reibungsfreier Flaschenzug verwendet. Der Flaschenzug enthält 3 feste und 3 lose Rollen. Wie viele tragende Seilstücke enthält der Flaschenzug? 0,5 Punkte 9. Aufgabe: Rechne in die gewünschten Einheiten um. a.) 12,72 kN b.) 250 c.) 12 mg d.) 271,9 kN 1 Punkt 10. Aufgabe: Auf einen zweiseitigen Hebel wirken folgende Kräfte: Links von der Drehachse: 20 im Abstand 30 cm, 25 im Abstand 20 cm, 15 im Abstand 10 cm Rechts von der Drehachse: 18 im Abstand 40 cm, 12 im Abstand 35 cm, N im Abstand 11 cm Fertige zuerst eine Skizze von der beschriebenen Situation an. Wie gross ist x, wenn der Hebel im Gleichgewicht ist? 2,5 Punkte 11. Aufgabe: Im Weltall gibt es Sterne, die man „weisse Zwerge nennt. An ihrer Oberfläche ist die Fallbeschleunigung 3‘270‘000 kg a.) Berechne die Gewichtskraft, die ein Taschenmesser mit der Masse 30 auf einem b.) Auf der Erde beträgt die Fallbeschleunigung 9,81N/kg. Berechne die Gewichtskraft, die ein Auto mit der Masse 1t auf der Erde erfährt. c.) Vergleiche die bei Teilaufgabe a.) berechnete Gewichtskraft mit der Gewichtskraft, die b.) 2,5 Punkte 12. Aufgabe: Betrachte die folgenden drei Abbildungen. Handelt es sich um einarmige oder zweiarmige Hebel? Notiere die Antwort zu jedem Bild. b.) Hebel a.) Hebel c.) Hebel 1,5 Punkte Viel Glück und Erfolg!!!