Klausur zur Physik I, WS 1993/94
29. Januar 1994
Hinweise zur Bearbeitung
Alle benutzten Größen und der Lösungsweg von Aufgaben müssen klar und
eindeutig aus dem Geschriebenen hervorgehen. Ansonsten kann die Aufgabe
nicht als richtig gelöst gewertet werden, auch wenn das Ergebnis richtig
ist.
Bitte Name, Matr.-Nr. und Namen des Übungsleiters oder die
Gruppennummer auf jedes einzelne Blatt rechts oben eintragen. Bitte
nummerieren Sie auch Ihre Lösungsblätter.
Die Klausur ist bestanden, wenn mindestens 25 von 50
möglichen Punkten erreicht sind.
Physikalische Konstanten: |
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Gravitationskonstante |
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Erdbeschleunigung |
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Aufgabe 1: (7 Punkte)
Zwei Gartenschläuche sind über einen Verteiler an einem
Wasserhahn
angeschlossen. Der erste Gartenschlauch ist doppelt so lang wie der
zweite. Welches Verhältnis der Durchmesser müssen die Gartenschläuche
haben, damit aus beiden die gleiche Menge Wasser ausfließt ?
Aufgabe 2: ( 8 Punkte)
Auf einem kleinen kugelförmigen Planeten mit Radius und
konstanter Massendichte
wird eine Kugel senkrecht
zur Oberfläche abgeschossen. Wie groß muß die Abschußgeschwindigkeit
sein, damit die Kugel eine Höhe von über der Oberfläche
des Planeten erreicht ?
Aufgabe 3: (9 Punkte)
Auf einer um geneigten schiefen Ebene bewegt sich ein
Klotz aufwärts. Seine Anfangsgeschwindigkeit sei
, die Reibungszahlen der Gleitreibung und Haftreibung
betragen und .
a) Bis zu welcher Höhe gelangt der Klotz ?
b) Was macht der Klotz, wenn er die Höhe erreicht hat ?
Begründen Sie Ihre Antwort !
Aufgabe 4: (9 Punkte)
Eine Seifenblase zerplatze in Tröpfchen. Um die Geschwindigkeit der
Tröpfchen grob abzuschätzen, nehme man an, daß Tröpfchen mit gleicher
Geschwindigkeit entstehen. Wie groß ist die Geschwindigkeit der
Tröpfchen, wenn die Seifenblase einen Radius von und eine
Masse von hat ?
Der Vorgang des Zerplatzens gehe ohne Verluste durch Reibung vonstatten
und die Oberflächenspannung der entstehenden Tröpfchen selbst kann
vernachlässigt werden. Die Seifenlösung hat
.
Aufgabe 5: (9 Punkte)
Zwei Körper mit Massen von jeweils sind durch eine Feder
der Länge und
Federkonstanten verbunden. Welche Energie benötigt man,
um dieses System zu einer Rotation mit der Winkelgeschwindigkeit
um ihren gemeinsamen Schwerpunkt zu bringen ?
Aufgabe 6: (8 Punkte)
In eine frei schwingende Tür der Breite und Masse
wird eine Kugel der Masse und Geschwindigkeit
geschossen, wobei die Flugbahn senkrecht zur Fläche der
Tür ist. Die Kugel trifft
die Tür im Abstand von der vertikalen Aufhängung und bleibt
in ihr stecken.
Wie groß ist die Winkelgeschwindigkeit der Tür nach dem Einschuß ?
Harm Fesefeldt
2007-08-03