Einige Fragen zu Physik/Technik

[TT]

Moin allerseits,

habe einiges an Aufgaben angeguckt hier im Forum und auch anderswo gefunden/bekommen und ein paar Fragen bzw abgewandelte Aufgaben notiert, ich hoffe ihr könnt mir dabei helfen:

1. Mit dem Bus der mit 10 Hz schwingt als er über den Hugel gefahren ist - schwingt er auf dem Rückweg mit halbem Gewicht noch genauso?

2. Wie hoch fliegt ein Ball der mit 500 m/s gerade nach oben geworfen wird?

3. Welche der folgenden Bewegungen ist nicht beschleunigt?
a) Auto mit 100 km/h
b) Freier Fall
c) Ballwurf
d) Autocrash

4. Weiß jemand wie eine Aufgabe mit den Legierungen von soundsoviel Teilen von zwei Stoffen funktioniert bzw. gestellt werden kann?

5. Eine sehr gefräßige Person hat einen 60 Liter fassenden Magen. 48 Liter Futter sind drin. Sein Verbrauch liegt bei 8 Litern auf 100 km joggen. Wie viel Liter muss er futtern um den Tank nach 250 km Laufstrecke voll zu machen?

6. Ein Abwasserrohr mit einem Durchmesser von 1cm füllt die Regentonne in 3 Std. Wie lange braucht man, wenn das Rohr einen Durchmesser von 6cm hätte?

7. In welchem Medium bewegt sich der Schall am Schnellsten?
a) flüssig
b) fest
c) gasförmig
d) hyperbar

8. Drei massegleiche Stücke Alu gleicher Länge sing gegeben. Das Eine ist 5,52 °C warm, das Andere wird von 5,52 °C auf 382 °C erwärmt. Wie verhalten sich die Massen zueinander?
a) bleiben identisch
b) erste Stück wird schwerer
c) zweite Stück wird schwerer
d) luftruckabhängig

9. Wo bekomme ich Angaben zu den spezifischen Gewichten von Stoffen her?

10. Wenn zwei Sammellinsen direkt hintereinander liegen, wie verhält sich die resultierende Brennweite zu den Einzelbrennweiten?

11. Wie verhalten sich Luftballons verschiedener Farbe, welche ineinander aufgeblasen sind, sprich jeder Luftballon im anderen drin, wenn sie mit grünem Laserlicht beschossen werden. Welcher würde zuerst platzen?

12. Wie ist die Summe der Kräfte bei einem Flugzeugs im unbeschleunigtem Horizintalflug?

13. Wozu und was sind Winglets?

14. Was ist die Gleitzahl bei einem Flugzeug?

15. Warum erzeugt eine Streulinse virtuelle Bilder?

16. Ein großer Fisch liegt auf einem Angelboot und springt in einer ruhigen Minute zurück ins Wasser. Wie verhält sich der Wasserspiegel relativ zum Boot?

17. Warum taucht ein Schiff bei 8°C warmen Salzwasser weniger ein als bei 28°C warmen Salzwasser?

18. Eine Kerze wird vor einer konvexen Linse hinter dem Brennpunkt gestellt. Wo und wie wird die Kerze dargestellt?

19. Wie erkenne in an einer Motorzeichnung ob Glühkerzen oder Zündkerzen verbaut sind?

20. Warum erfordert es mehr Energie Wasser zu erwärmen als Blei?

21. Drei gleiche Widerstände welche alle 6 Ohm haben werden auf verschiedene Art und Weise kombiniert. Welche Gesamtwiderstände sind möglich?

22. Wie schwer ist 1cm³ Luft?

23. Was passiert wenn 1000 Elektronen auf eine Kupferkugel geschossen werden?

24. Was ist ein Impuls?



Ich hoffe, die Fragen wurden von mir genug geändert, bzw. sind so allgemein, dass sie gezeigt werden können

Wäre super, wenn hier die ein oder andere Antwort gegeben werden könnte

Vielen Dank schonmal

Gruß
TT

[Romeo.Mike]

Nr. 2
Also einen Ball mit 500 m/s zu "werfen" will ich mal sehen.

Also ich habe jetzt keine Zeit alles durchzugehen, ein paar habe ich schnell gemacht, ist auch nicht weiter schwer:

2 Formeln:

v = at + v0 (also kleine Null geht hier im Board nicht)
s = 1/2at²

zunächst musst du ausrechnen wie lange der Ball braucht, bis er v=0m/s erreicht hat.

also
v = at + v0 | hier v = gt + v0
0 = 9,81 m/s² * t + 500 m/s
-500 m/s = 9,81 m/s² * t
|-50,968 s| = t (denn negative Zeit gibt es nicht...)
50,968 s = t

So, jetzt weißt du wie lange der Ball braucht bis er den Höhepunkt erreicht hat, also ist hier die zurückgelegte Strecke maximal.

jetzt nimmst du die Formel:
s = 1/2at²
hier:
s = 1/2gt²
einsetzen:
s = 1/2 * 9,81 m/s² * (50,968 s)²
s = 12742,1 m


Nr. 3
Ist auch nicht weiter schwer, das Auto fährt konstante 100 km/h, also ist dies nicht beschleunigt, alles andere ergibt sich aber auch in der Aufgabe.

Nr. 5:
8/100 = 0,08
0,08 * 250 = 20
60=48-20+x
60-48+20=x
x=32

Nr. 8. Die Massen bleiben gleich, der Zustand der Massen mag sich ändern, aber Masse bleibt in einem für sich abgeschlossenem System gleich.

Nr. 9
Im Tafelwerk oder bei google nachschauen.

Nr. 12
Die Summer der Kräfte = 0, da F = m*a. D.h. wenn eine Kraft übrig bleibt geht man von einer Beschleunigung aus.
Die Gewichtskraft hebt sich mit der Auftriebskraft auf und die Beschleunigungskraft (nach vorne) hebt sich mit der Reibungskraft (nach hinten) auf.

Nr. 13
Oh jeh, was für eine Frage wenn man keine Bilder zum erklären zeichnen kann...

Also du weißt ja dass die Luft unter der Tragfläche weniger Strecke zurücklegen muss als die Luft über der Tragfläche. Daraus resultiert ein Sog. An den Kanten der Tragflächeseite (außen) wird die Luft unter der Tragfläche weggesogen, daraus resultieren die Wirbelschleppen.
Nun gibt es zwei Möglichkeiten dies zu reduzieren. 1. Du bringst Winglets an, die verhindern, dass die Oberseite der Tragfläche dicht an der Unterseite der Tragfläche ist und somit die Luft weggesogen werden kann. Man baut quasi eine Wand dazwischen.
Varriante Nr. 2 ist die, die Boeing bei einigen Fliegern praktiziert, u.a. einige 777 Typen. Man baut einfach spitzere Tragflächenenden. daher ist weniger Fläche und somit Strecke an den Enden der Tragfläche zurückzulegen und somit entstehen auch hier kleinere Wirbelschleppen.
(Ich hoffe ich konnte es halbwegs vernünftig ohne Bilder erklären.)

Nr. 17
Wasser hat bei 4°C die größte Dichte, d.h. die Teilchen liegen am engsten zusammen, bei 8°C sind die Teilchen weiter auseinander und bei 28°C eben noch weiter. D.h. es entsteht weniger Druck vom Wasser auf das Schiff und es sinkt somit mehr ein. (Ich hoffe das war halbwegs logisch und nachvollziehbar.)

Nr. 19
Glühkerzen = Diesel, Zündkerzen = Ottomotor


Sollte ich irgendwo was vergessen oder falsch gemacht haben, korregiert mich.


Romeo Mike

[triple7]

@ Romeo.Mike
Ich glaube in Aufgabe 5 hast du was falsch gemacht.
Die Person läuft 250Km bei einem Verbrauch von 8l/100km, macht also 20l. Am Anfang waren 48l im Magen, nach dem Joggen sind 20 weniger drin, d.h. nur noch 28l. Der Magen fasst maximal 60l und dieser soll nun wieder aufgefüllt werden. Das sind nach meiner Berechnung 32l!

Cheers triple7
_________________
"Graf Zeppelin war der erste, der nach verschiedenen Richtungen schiffte."
aus einem Kinderaufsatz

[Romeo.Mike]

Ahh, wer lesen kann ist klar im Vorteil, hast natürlich recht...

schon korregiert.

So, 1/3 der Aufgaben ist weg, ich muss auch weg, also zur Uni und mal wieder LinA lernen...

Wenn ich Zeit habe, mache ich heute Abend weiter, aber ich schätze mal bis dahin ist der Rest auch schon gelöst...

[triple7]

zu Frage 7:
b) fest

zu 10:
die Brennweite wird kürzer

zu 12:
ich glaube die Summe der Kräfte ist 0

zu 13:
Winglets sind an den Flügelspitzen kleine "Seitenleitwerke", die den Luftwiederstand reduzieren, da es weniger Luftverwirbelungen gibt.

zu 14:
die Gleitzahl gibt an wie weit ein Flugzeug im Verhältnis zu einem Höhenkilometer gleiten kann - 1:20 meint, dass ein Flugzeug 20km gleiten kann während es 1 Kilometer an Höher verliert.

zu 24:
Ein Impuls p ist das Produkt aus Masse m und der Geschwindigkeit v : p=m*v (Einheit: kg*m/s)
_________________
"Graf Zeppelin war der erste, der nach verschiedenen Richtungen schiffte."
aus einem Kinderaufsatz

[TT]

Wow, danke schonmal für eure schnellen und wohl auch korrekten Antworten

Zu Frage 19: Wie erkenne ich denn an einer Zeichnung ob da jetzt Glühkerzen oder Zündkerzen dran sind?

Hoffe auf noch weitere Antworten

Gruß
TT

[TT]

achja ist das spezifische gewicht gleich der dichte? wenn man stoffe danach sortieren muss?

[Wolle]

ja soweit ich weiss gilt ber Sortieraufgabe spezifisches Gewicht = Dichte

zu 1)

also ich glaube dass der Lastwagen nicht genauso weiter schwingt, denn die Schwingungsdauer eines Federschwingers ist ja von der Masse abhängig (T = Wurzel aus m / D)
100 % kann ichs dir aber auf keinen fall sagen

zu 4)
Beispielaufgabe wäre : die Legierung eines "Dings" besteht zu 9 Teilen aus Gold und zu 6 Teilen aus Kohle.
Wieviele Kohle braucht man für 100 Kg Ding
Lösungsweg:
100kg = 15/15
Kohle = 6/15
6/15 von 100 = 40 kg (Kohle braucht man)


zu 6)
hierbei muss du den Flächeninhalt des Rohrs berechnen
1cm Durchmesser bedeutet Radius = 0,5 cm
>> Pi mal 0,5 zum Quadrat = 0,25 Pi

6 cm Durchmesser bedeuten Radius = 3 cm
>> Pi mal 3 zum Quadrat = 9 Pi

9 / 0,25 = 36, was bedeutet dass zweite Rohr 36mal so groß (schnell) ist

180 Minuten / 36 = 5 Minuten (< Lösung)

zu 11)
bei den Luftballons kommt es soweit ich weiss auf die Farben an.
Wenn das Laserlicht rot ist absorbiert der grüne Ballon am meisten > platzt zuerst
ist das laserlicht rot. würde der grüne zuerst platzen.
weiß absorbiert immer gleich gering,
bin mir aber nicht so sicher dabei

zu 16)
Der Wasserspiegel steigt, da der fisch nun alleine im Wasser weniger Wasser verdrängt als noch im boot

zu 20)
weil wasser einer größere Wärmekapazität hat als Blei, braucht also mehr Energie um erwärmt zu werden

zu 21)
alle in Reihe = 6 + 6 + 6 = 18 Ohm
alle parallel = 1/6 + 1/6 + 1/6 = 1/2 > 2 Ohm
2 in Reihe, einer parall = 1/12 + 1/6 = 1/4 > 4 Ohm

(dazu hab ich mal noch ne Frage,
theoretisch geht es doch auch noch 2 paralle und 1 in Reihe zu schalten oder? Ergebnis wäre dann > 1/6 + 1/6 = 3 Ohm + 6 = 9 Ohm geht das ??)

ALLE ANGABEN SIND WIE IMMER OHNE GEWÄHR ( der samstagsjackpot wurde geknackt)

[Fox1]

21) Ja, 2p 1r müsste gehen

2) Ist wesentlich schneller (und vor allem schöner ) zu lösen, wenn du über die Energie ansetzt...

Epot = Ekin

m*g*h = 1/2*m*v² <=> g*h = 1/2*v²

h=v²/(2*g) = (250000m²/s²)/(19,62m/s²) = 12.742,1m

cheers

[TT]

danke für die weiteren Antworten, fehlen ja nur noch wenige


Noch 2 Fragen zu den Antworten:

zu 16) ich versteh das einfach nicht. wenn ich doch den riesigen fisch vom boot schmeiße merkt man ja eigtl nicht wie das meer ansteigt, weil einfach viel zu viel wasser drin ist. aber das schiff steigt nach oben, weil es leichter wird. also würde doch eigentlich der wasserspiegel relativ zum boot sinken und nicht steigen, oder?

zu 21) wenn ich bei 2 in reihe, 1 parallel so vorgehe:
1/12 + 1/6 = 1/4 --> 4 Ohm

müsste ich dann nicht auch bei 2 parallel und 1 in reihe so vorgehen:
2/6 + 1/6 = 1/2 --> 2 Ohm

wäre super, wenn mir das jemand erklären könnte.

bei kondensatoren ist das ja genau umgekehrt, oder?

Danke für eure Hilfe.
Gruß
TT

[Wolle]

du musst dir vorstellen dass der fisch das gesamte boot ein wenig "herunterdrückt"
ist er alleine im wasser drückt nur er.
das volumen des schiffes was drückt is aber wesentliche höher, verdrängt also mehr wasser. hoffe das ist verständlich

Bei 2 parallel, einer in Reihe musst du wie folgt vorgehen.

die 2 parallel = 1/6 + 1/6 = 1/3 >>> 3 Ohm
+ den einen in reihe > 3 + 6 = 9 Ohm

kondensatoren verhalten sich in stromkreisen so wie die wiederstände im anderen stromkreise, also kondesator in reihe = widerstand parallel >>> 1/R1 + 1/r2 = 1/R
und kondensator parallel = widerstand in reihe >>>>>>
R1 + R2 = R

danke auch für die antwort auf meine frage

[Fox1]

Zu 16) Müsste so sein wie du es erklärst.... Der Wasserspiegel sinkt
Wolle hat den richtigen Gedanken - ist aber die falsche Schlussfolgerung...

2 parallel und 1 Reihe:

Die zwei parallelen kannst du wie einen ansehen:

1/6+1/6=1/3 => folglich 3 Ohm + den 6 Ohm in Reihe = 9Ohm

Du hast bei deiner Rechnung alle parallel geschaltet.

2 in Reihe + 1 parallel sieht so aus:

Die oberen zwei Reihe haben zusammen 12 Ohm hierzu wird ein W parallel geschaltet:

Also 1/12 + 1/6 = 1/4 also 4 Ohm (ich weiß, scheiße ohne Bildchen.... )

Jop, bei Kondensatoren genau die umgekehrten Regeln...