Anbei meine Altklausur zum Modul Grundlagen Physik der HS Osnabrück für das 1.Semester im Studienbereich DVW (Dental-,Verfahrens- und Werkstofftechnik).
Zugelassene Hilfsmittel: Taschenrechner, Zeichenutensilien, Formelsammlung (max. 6 Seiten)
Aufgabe 1:
Die Entfernung zwischen zwei U-Bahn-Stationen beträgt s=1,5 km. Die U-Bahn beschleunigt nach
dem Halt an Station 1 mit konstanter Beschleunigung bis zu einer maximalen Geschwindigkeit von
vmax=50 km/h, und bremst dann sofort mit der betragsmäßig gleichen Verzögerung, bis sie an Sta-
tion 2 zum Stehen kommt. Berechnen Sie
a) die Zeit, die die U-Bahn von Station 1 bis Station 2 benötigt und
b) die entsprechende Beschleunigung bzw. Verzögerung.
Aufgabe 2:
Beim Rangieren des Zuges wird ein Wagon abgestoßen. Dieser rollt nach dem Abstoßen einen
Hang der Länge s1=30m mit dem Neigungswinkel = 3° hinunter. Auf der anschließenden hori-
zontalen Strecke kommt er nach s2=80m zum Stillstand. Die Rollreibung beträgt = 0,02. Be-
rechnen Sie die Anfangsgeschwindigkeit v0 des Zuges beim Abstoßvorgang.
Aufgabe 3:
Ein Ball (1) wird aus einer Höhe von 10 m fallen gelassen. Zum gleichen Zeitpunkt wird ein zweiter
Ball (2) aus einer Abwurfhöhe von 1,5 m mit einer Abwurfgeschwindigkeit von v0=30m/s senkrecht
nach oben geworfen. Zu welchem Zeitpunkt t und in welcher Höhe h treffen sich die beiden Bälle?
Aufgabe 4:
Mit Hilfe einer Zweischalen-Balkenwaage wird ein Gegenstand mit dem Volumen V=82,0 cm² ge-
wogen. Es ergibt sich dabei eine Masse von mW=31,80 g (mW ist entspricht der Masse der aufge-
legten Wägestückchen). Die Dichte der Wägestückchen beträgt = 8,89 /³, die Dichte der
Luft = 1,294 ∗ 10 /³. Wie groß ist die Masse des gewogenen Gegenstands wirklich?
Aufgabe 5:
Eine Masse von m1 = 25 kg ist unten an einer Feder befestigt. Die Feder ist oben an einem Haken
aufgehängt, der in der Decke verankert ist. Unter der Last m1 wird die Feder um 10 cm statisch
ausgelenkt. Nach dem Befestigen einer weiteren Masse m2 = 10 kg wird das Feder – Masse –
System zu einer vertikalen Schwingung angeregt und schwingt mit einer Amplitude von 8 cm um
die neue Gleichgewichtslage.
a) Wie groß ist die Frequenz (in Hz) der ungedämpften Schwingung?
b) Berechnen Sie die minimale und maximale Kraft (in N), die bei dieser dynamischen Belastung in
der Verankerung des Hakens wirkt.
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