Gelöste Probleme in der Grundlagenphysik

Gravitationsfeld – Aufgaben und Lösungen 1. Wie verhält sich das Gravitationsfeld von Objekt A zu dem von Objekt B? Gegeben: Masse von Objekt A (m_A) = 1 Masse von Objekt B (m_B) = 2 Abstand von Objekt A zur Erde (r_A) = 1 Der Abstand des Objekts … Weiterlesen

Doppler-Effekt – Aufgaben und Lösungen 1. (1) Ein Beobachter bewegt sich auf eine ruhende Quelle zu. (2) Eine Quelle bewegt sich auf einen ruhenden Beobachter zu. (3) Beobachter und Quelle nähern sich einander an. (4) Beobachter und Quelle bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit. Wenn die wahrgenommene Tonhöhe höher ist als die Frequenz der ausgesendeten Quelle, welche Aussage trifft dann zu? … Weiterlesen

Strömungslehre – Aufgaben und Lösungen Satz von Torricelli 1. Ein Behälter ist mit Wasser gefüllt und hat ein Loch (siehe Abbildung unten). Die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/s². Wie groß ist die Geschwindigkeit des Wassers durch das Loch? Gegeben: Höhe (h) = 85 cm – 40 cm = 45 cm … Weiterlesen

Fluidstatik – Aufgaben und Lösungen Flüssigkeitsdruck 1. Wie groß ist der Unterschied im hydrostatischen Blutdruck zwischen dem Gehirn und den Fußsohlen einer Person mit einer Körpergröße von 165 cm? (Annahme: Blutdichte = 1.0 × 10³ kg/m³, Erdbeschleunigung = 10 m/s²) Gegeben: Körpergröße … Weiterlesen

Wärmeausdehnung – Probleme und Lösungen Flächenausdehnung 1. Ein Stahlblech hat bei 20 °C die in der Abbildung unten dargestellten Abmessungen. Wenn der lineare Ausdehnungskoeffizient von Stahl 10⁻⁵ °C⁻¹ beträgt, wie groß ist dann die Flächenänderung bei 60 °C? Gegeben: Länge des Stahls = 40 cm Breite des Stahls … Weiterlesen

Impuls – Aufgaben und Lösungen 1. Ein Ball mit einer Masse von 0.5 kg bewegt sich mit 2 m/s. Dann wird der Ball mit einer Kraft F entgegen seiner Bewegungsrichtung getroffen, wodurch sich seine Geschwindigkeit auf 6 m/s ändert. Der Ball ist 0.01 Sekunden lang im Kontakt mit dem Angreifer. Wie groß ist die Impulsänderung des Balls? Gegeben: … Weiterlesen

Erhaltung der mechanischen Energie – Aufgaben und Lösungen 1. Ein m kg schwerer Block wird von der Spitze einer glatten schiefen Ebene losgelassen (siehe Abbildung unten). Vergleich der potenziellen Energie und der kinetischen Energie des Blocks im Punkt M: … Lösung: Potenzielle Energie im Punkt M: E_pot = m … Weiterlesen

Impuls – Aufgaben und Lösungen 1. Eine Kugel mit der Masse 0.5 kg fällt frei aus einer Höhe h₁ = 7.2 m und wird von einer Höhe h₂ = 3.2 m abprallt. Die Erdbeschleunigung beträgt 10 m/s². Bestimmen Sie den Impuls. Gegeben: Masse der Kugel (m) = 0.5 kg Erste Höhe (h₁) = 7.2 m Zweite Höhe … Weiterlesen

Impuls und Stoß – Aufgaben und Lösungen 1. Ein 40 Gramm schweres Gummigeschoss wird horizontal gegen eine Wand geschossen (siehe Abbildung unten). Das Geschoss wird mit der gleichen Geschwindigkeit reflektiert. Wie groß ist die Impulsänderung des Geschosses? Gegeben: Masse (m) = 40 Gramm = 0.04 kg Anfangsgeschwindigkeit (v₀) = – … Weiterlesen

Schallintensität – Aufgaben und Lösungen 1. Die Punkte A und B befinden sich 4 Meter bzw. 9 Meter von einer Schallquelle entfernt. Wenn IA und IB die Schallintensitäten an den Punkten A und B sind, dann gilt: IA : IB =… Gegeben: Der Abstand von Punkt A von der Schallquelle (rA) … Weiterlesen