Mechanik Kapitel 10
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Questions and Answers

Was beschreibt die Translation in der Physik?

  • Eine Bewegung mit variabler Geschwindigkeit.
  • Eine Bewegung, die nur durch äußere Kräfte verursacht wird.
  • Eine gleichförmige und geradlinige Bewegung in eine Richtung. (correct)
  • Eine kreisförmige Bewegung um ein Zentrum.

    • Wie wird der Impuls mathematisch definiert?

  • Masse multipliziert mit der Energie.
  • Masse multipliziert mit der Beschleunigung.
  • Masse multipliziert mit der Geschwindigkeit. (correct)
  • Masse multipliziert mit der Zeit.

    • Welche Größe gehört nicht zu den Grundgrößen der Mechanik?

  • Masse
  • Zeit
  • Energie (correct)
  • Länge

    • Welche Formel beschreibt die kinetische Energie?

    <p>$E_K = \frac{m*v²}{2}$</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das 2.Newtonsches Axiom?

    <p>Die Kraft ist das Produkt aus Masse und Beschleunigung.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Gleichung $v(t) = a * t + v_0$?

    <p>Die Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung.</p> Signup and view all the answers

    Welches Beispiel veranschaulicht das 1.Newtonsches Axiom am besten?

    <p>Eine Kugel im Weltraum bewegt sich ohne äußere Einflüsse.</p> Signup and view all the answers

    Welche Einheit wird für die Beschleunigung in der Physik verwendet?

    <p>m/s²</p> Signup and view all the answers

    Was besagt das 3.Newtonsches Axiom?

    <p>Kraft und Gegenkraft sind gleich groß und entgegengesetzt.</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Einheit der potentiellen Energie gemäß der gegebenen Formel?

    <p>N*m</p> Signup and view all the answers

    Wann wird von translationaler Bewegung gesprochen?

    <p>Wenn ein Körper sich gleichförmig in eine Richtung bewegt.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die vektorielle Addition von Kräften laut dem 4.Newtonschen Axiom?

    <p>Kräfte addieren sich unabhängig von ihrer Richtung.</p> Signup and view all the answers

    Eine wichtige Erhaltungsgleichung in der Mechanik ist die der Energie. Was bleibt konstant?

    <p>Die Gesamtenergie eines Systems bleibt konstant.</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Strecke s(t) bei gleichmäßig beschleunigter Bewegung mathematisch ausgedrückt?

    <p>$s(t) = \frac{1}{2} * a * t^2 + v_0 * t$</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Masse und Schwere ist korrekt?

    <p>Die Masse bleibt konstant, die Schwere variiert je nach Ort.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Konzepte beschreibt die konstante Summe aller Impulse in einem geschlossenen System?

    <p>Die Vektor-Summe aller Impulse bleibt konstant.</p> Signup and view all the answers

    Wie lautet die Formel für die Bahngeschwindigkeit in Bezug auf Winkelgeschwindigkeit und Radius?

    <p>$v = w * r$</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit der Geschwindigkeit, wenn der Radius eines sich drehenden Körpers halbiert wird und der Drehimpuls konstant bleiben muss?

    <p>Die Geschwindigkeit verdoppelt sich.</p> Signup and view all the answers

    Welches der folgenden Konzepte beschreibt, wie sehr ein Körper in Drehung bleiben möchte?

    <p>Trägheitsmoment</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Zusammenhang zwischen Umlaufzeit, Geschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit?

    <p>$T = \frac{2\pi * r}{v}$</p> Signup and view all the answers

    Welche Kräfte wirken auf einen Körper, der sich entlang einer Kreisbahn bewegt?

    <p>Zentripetalkraft und Zentrifugalkraft</p> Signup and view all the answers

    Wie lautet die Formel für die kinetische Energie in Rotation?

    <p>$E_{Rot} = \frac{J * v^2}{2}$</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Beschleunigung eines Körpers, der sich in einer Kreisbewegung befindet?

    <p>Zentripetalbeschleunigung</p> Signup and view all the answers

    Was bleibt konstant, wenn ein Drehsessel sich dreht und die Beine betrachtet werden?

    <p>Der Drehimpuls</p> Signup and view all the answers

    Unter welcher Bedingung schwimmt ein Körper in einer Flüssigkeit?

    <p>Die Dichte der Flüssigkeit ist größer als die Dichte des Körpers.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt das Gesetz von Bernoulli in Bezug auf reibungsfreie Strömungen?

    <p>Es stellt die Beziehung zwischen statischem Druck, Schweredruck und dynamischem Druck dar.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage trifft zu, wenn die Strömungsgeschwindigkeit in einer Rohrleitung zunimmt?

    <p>Der statische Druck muss sinken, wenn die Geschwindigkeit steigt.</p> Signup and view all the answers

    Welches Verhältnis beschreibt die Bedingung für ein schwebendes Objekt in einer Flüssigkeit?

    <p>Die Dichte der Flüssigkeit ist gleich der Dichte des Körpers.</p> Signup and view all the answers

    Was ist eine Konsequenz der Umformulierung des Energieerhaltungssatzes im Gesetz von Bernoulli?

    <p>Die Gesamtenergie in einer idealen Strömung bleibt konstant.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Zentripetalkraft?

    <p>Das Produkt aus der Masse und der Zentripetalbeschleunigung.</p> Signup and view all the answers

    Wie wird die Gravitationskraft zwischen zwei Massen berechnet?

    <p>Durch das Produkt der Massen multipliziert mit der Gravitationskonstante und geteilt durch den Quadrat der Entfernung.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage über die Reibung ist korrekt?

    <p>Die Haftreibung muss überwunden werden, um Bewegungen zu initiieren.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Zusammenhang beschreibt die Dichte eines Materials?

    <p>Die Masse geteilt durch das Volumen.</p> Signup and view all the answers

    Wie wird der Auftrieb eines Körpers in einer Flüssigkeit berechnet?

    <p>Durch das Produkt der Erdbeschleunigung, der Dichte der Flüssigkeit und des verdrängten Volumens.</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Koeffizient der Haftreibung?

    <p>Er ist dimensionslos und materialabhängig.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über die Zentripetalbeschleunigung ist falsch?

    <p>Sie kann als Quotient der Geschwindigkeit und des Radius beschrieben werden.</p> Signup and view all the answers

    Wie wirkt sich die Verdoppelung der Entfernung zwischen zwei Massen auf die Gravitationskraft aus?

    <p>Die Gravitationskraft verringert sich auf ein Viertel.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Mechanik

    • Disziplin, die sich mit der Bewegung von Körpern und den wirkenden Kräften beschäftigt.

    Grundgrößen der Mechanik

    • Grundgrößen: Masse, Zeit, Länge.
    • Länge: Meter (m)
    • Zeit: Sekunde (s)
    • Masse: Kilogramm (kg)
    • Masse und Schwere sind nicht gleich; gleiche Masse hat andere Schwere auf diversen Himmelskörpern.

    Grundgesetze der Mechanik

    • 1. Newtonsches Axiom (Trägheitsgesetz): Ein Körper bleibt in Bewegung, solange keine äußeren Kräfte wirken.
    • 2. Newtonsches Axiom: Kraft (F) ist Masse (m) mal Beschleunigung (a), also F = m * a.
    • 3. Newtonsches Axiom: Jede Kraft hat eine gleich große, entgegengesetzte Gegenkraft.
    • 4. Newtonsches Axiom: Kräfte, die auf einen Punkt wirken, addieren sich vektoriell.

    Erhaltungssätze der Mechanik

    • Gesamtenergie eines Systems bleibt konstant.
    • Impuls und Drehimpuls bleiben ebenfalls konstant.

    Translation

    • Gleichförmige, geradlinige Bewegung in eine Richtung.
    • Impuls = Masse * Geschwindigkeit.
    • Kinetische Energie (EKin): ( E_{Kin} = \frac{m*v^2}{2} )
    • Potentielle Energie (EPot): ( E_{Pot} = m * g * h )

    Geschwindigkeit und Beschleunigung

    • Geschwindigkeit: ( v(t) = \frac{s}{t} )
    • Beschleunigung: ( a = \frac{m}{s} )

    Rotation

    • Kreisförmige Bewegung um ein Zentrum.
    • Bahngeschwindigkeit: ( v = w * r ) (w = Winkelgeschwindigkeit, r = Radius).
    • Drehimpuls (L): ( L = mrv ) bleibt konstant.
    • Rotationsenergie (ERot): ( E_{Rot} = \frac{J*v^2}{2} )

    Zentripetalkraft und Zentripetalbeschleunigung

    • Zentripetalkraft: ( F_Z = m * a_Z = \frac{m*v^2}{r} )

    Arbeit, Energie, Impuls, Leistung

    • Diese Themen sind eng miteinander verbunden und werden im Kontext von Arbeit und Wärme behandelt.

    Gravitation

    • Anziehungskraft zwischen zwei Massen: ( F_G = G * \frac{m_1 * m_2}{r^2} )
    • Gravitationskonstante: ( G = 6,7 * 10^{-11} , \text{[m}^3/(\text{kg}*\text{s}^2)] )

    Reibung

    • Unterschied zwischen Haft- und Gleitreibung.
    • Gleitreibung: ( F_Gleit = \mu_{Gleit} * F_N )
    • Haftreibung: ( F_Haft = \mu_{Haft} * F_N )

    Dichte

    • Dichte (ρ): ( \rho = \frac{m}{V} )
    • ρ = Dichte [kg/m³], m = Masse [kg], V = Volumen [m³].

    Auftrieb

    • Auftriebskraft: ( F_A = g * \phi_{Flü} * V_{Verdrängt} )
    • 3 Varianten im Wasser:
      • Körper schwimmt: ( \phi_{Flü} > \phi_{Körper} )
      • Körper schwebt: ( \phi_{Flü} \approx \phi_{Körper} )
      • Körper geht unter: ( \phi_{Flü} < \phi_{Körper} )

    Gesetz von Bernoulli

    • Statische, Schweredruck- und dynamische Druck müssen konstant sein.
    • Formel: ( p_{stat} + p_{Schwere} + p_{dyn} = \text{konstant} )
    • Beispiel: In einer Rohrleitung steigt die Strömungsgeschwindigkeit bei kleinerem Radius, was den statischen Druck senkt.

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    Quiz Team

    Description

    In diesem Quiz geht es um die Mechanik und ihre Grundgrößen: Masse, Zeit und Länge. Du wirst Fragen zu den grundlegenden Konzepten und Messverfahren der Mechanik beantworten. Teste dein Wissen über die Prinzipien, die die Bewegung von Körpern bestimmen!

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