Übungstest

Dieser Übungstest besteht aus 8 Fragen zu Umrechnen physikalischer Gleichungen.
Die Schwierigkeitsstufe ist leicht bis schwer.
Es können bei jeder Frage eine oder mehrere Antworten korrekt sein, aber nie alle.

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Ein Auto fährt eine Strecke von 3,14 Kilometern in 20 Minuten. Berechne seine Durchschnittsgeschwindigkeit $v$ ! Nr. 2643
	$v=0,000218\frac{m}{h}$
	$v=2,617 \frac{m}{s}$
	$v=26,617 \frac{m}{s}$
	$v=942,12 \frac{m}{h}$
	$v=9,42\, \frac{km}{h}$
Lösungsweg 1. Umrechnen der Angaben in Basiseinheiten: $t=1200s$ und $x=3140m$ 2. Einsetzen in Formel: $v=\frac{x}{t}=\frac{3140}{1200}\frac{m}{s}=2,61\bar{6}\frac{m}{s}=9,42\frac{km}{h}$

5 erreichbare Punkte

Das Volumen eines Zylinders ist definiert als $V=r^2\cdot \pi\cdot h$ . Welche Höhe $h$ besitzt ein Zylinder mit einem Volumen $V=300\, m^3$ und einem Radius $r=12\,cm$ ? Nr. 3140
	$h=6362,7m$
	$h=6631,5\,m$
	$h=6632,7cm$
	$h=632,7m$
Lösungsweg Die Formel für das Volumen nach $h$ umformen und die bekannten Werte mit $r=12\,cm=0,12\,m$ $h=\frac{V}{r^2\cdot \pi}\rightarrow h=\frac{300}{0,12^2\cdot \pi}=6631,5\,m$

4 erreichbare Punkte

Ein Objekt erfährt eine gleichmäßige Beschleunigung von $a=11,35$\frac{m}{s^2}$$ . Welche Zeit $t$ benötigt dieses Objekt um aus dem Stand auf eine Geschwindigkeit von $130$\frac{km}{h}$$ zu beschleunigen? Nr. 3497
	$t=3,18s$
	$t=2,94s$
	$t=5,77s$
	$t=5,02s$
Lösungsweg $v= a \cdot t$ Umgeformt und eingesetzt ergibt das (umgeformt auf SI-Einheiten): $t=$\frac{36,11m/s}{11,35m/s^2}$=3,18s$

4 erreichbare Punkte

Wieviele Höhenmeter $h$ überwindet ein Objekt mit der Masse $m=140kg$ in einer Zeit von $t=220s$ , wenn es dabei eine Leistung von $P=95W$ aufbringt? Nr. 3498
	$h=15,22m$
	$h=153,82m$
	$h=55,21m$
	$h=85,9m$
Lösungsweg $P=$\frac{W}{t}$=$\frac{m \cdot g \cdot h}{t}$$ Umformen nach h: $h=$\frac{P \cdot t}{m \cdot g}$=$\frac{95W \cdot 220s}{140kg \cdot 9,81\frac{m}{s^2}}$=15,22m$

4 erreichbare Punkte

Wenn zur Berechnung der Leistung in Watt die Formel $V \cdot A = W$ gilt, wie lässt sich die elektrische Spannung Volt aus der Leistung und der elektrischen Stromstärke berechnen? Nr. 2645
	$V = W - A$
	$V = W \cdot A$
	$V = \frac{A}{W}$
	$V = \frac{W}{A}$
	$V = W \cdot (-A)$
Lösungsweg Durch einfache Umformung von $V \cdot A = W$ durch auflösen nach $V$ . $V \cdot A = W$ $\mid \div A$

5 erreichbare Punkte

Ein Auto benötigt für eine Strecke $s=3,8km$ die Zeit $t=208s$ . Mit welcher durchschnittlicher Geschwindigkeit $v$ ist das Auto unterwegs? Nr. 3496
	$v=65,77\frac{km}{h}\" data-mce-src=$
	$v=59,23\frac{km}{h}\" data-mce-src=$
	$v=18,27\frac{m}{s}\" data-mce-src=$
	$v=42,2\frac{km}{h}\" data-mce-src=$
Lösungsweg $v=$\frac{s}{t}$$ Es ist wichtig, auf die Einheiten zu achten. Umgerechnet in SI-Basiseinheiten ergibt das $v=$\frac{3800m}{208s}$=18,27\frac{m}{s}=65,77\frac{km}{h}$

4 erreichbare Punkte

Einsteins Gleichung zur Äquivalenz von Masse und Energie lautet wie folgt: $E=mc^2$ , wobei die Lichtgeschwindigkeit $c=299\,792\,458\,\frac{m}{s}$ ist. Welche Einheit besitzt also die Ruheenergie $E$ ? Nr. 3142
	$[E]=kg\cdot m^2$
	$[E]=kg\cdot \frac{m}{s}$
	$[E]=m^2\cdot \frac{kg}{2}$
	$[E]=\frac{kg\cdot m}{s}$
Lösungsweg Das Energie-Masse Aqivalent $E=mc^2$ besteht aus dem Produkt von einer Masse und einer Geschwindigkeit. Die Einheit der Masse ist $[m]=kg$ und die Einheit der Lichtgeschwindigkeit, so wie von jeder anderen Geschwindigkeit, ist $[c]=[v]=\frac{[s]}{[t]}=\frac{m}{s}$ . Darauf folgt $[E]=[m]\cdot [v]=kg\cdot \frac{m}{s}=\frac{kg\cdot m}{s}$ .

4 erreichbare Punkte

Potentielle Energie ist definiert als $E_{pot}=m\cdot g\cdot h$ , wobei $g=9,81\,\frac{m}{s^2}$ , $h$ die Höhe und $m$ die Masse ist. Wie gross muss die Masse $m$ des Objektes, das auf einem Tisch mit der Höhe $h=120\,cm$ liegt, sein, damit das Objekt eine potentielle Energie $E_{pot}=700\,J$ hat? Nr. 3138
	$m=59,5kg$
	$m=45,5kg$
	$m=132,3kg$
	$m=56,8kg$
Lösungsweg $120cm=1,2m$ Nun wird die Formel für die potentielle Energie nach m umgeformt $m=\frac{E_{pot}}{g\cdot h}$ und die bekannten Werte eingesetzt $m=\frac{700}{9,81\cdot 1,2}=59,5kg$

4 erreichbare Punkte

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