Erwartete Fähigkeiten Test:  2017-10-30 Hilfe-Stellung

 Pflicht ist, diese Fragen aus dem Stegreif und eigenem Geist beantworten zu können. Kontrolle per Internet ist erwünscht.

1. Nenne den Unterschied zwischen Einheit, Größe, Symbol bzw. Formelzeichen.

    Eine physikalische Größe beschreibt die messbare Eigenschaft eines Körpers oder Gegenstandes. Wikipedia schreibt dazu: Eine physikalische Größe ist eine quantitativ bestimmbare Eigenschaft eines physikalischen Objektes, Vorgangs oder Zustands. Eine Einheit gibt an, was da gemessen wird. Die physikalische Größe Länge, Symbols l, s oder h,  wird in Meter, Symbol m , gemessen. Ein Symbol oder Formelzeichen dient für die kurze Darstellung einer Größe, insbsondere in einer Formel, Bsp: Statt Kraft = Masse•Beschleunigung schreibt man F =m•a .

2. Nenne die Grundeinheiten, Grundgrößen des MKS Systemes und die zugehörigen Symbole

   Länge, Masse, Zeit.......für mehr.....Gehe unter tunih.de auf Grundgrößen.

3. Was sind zusammengesetzte bzw. abgeleitete Größen? Nenne ein Beispiel.

   Zusammengesetzte oder abgeleitete Größen setzen sich aus den Grundgrößen zusammen, etwa so wie sich Wörter aus Buchstaben zusammensetzen. Beispiel Geschwindigkeit: = Länge / Zeit , Einheit m/s  .

4. Was ist der Unterschied zwischen Geschwindigkeit und Beschleunigung?

    

   Geschwindigkeit = Länge/ Zeit , Beschleunigung = Geschwindigkeits(änderung)/Zeit. Die Einheiten könnt ihr selbst ableiten!

5. Sagt dir das Symbol g etwas, wenn ja was?

   g ist das Symbol für die Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s² . Das wollte ich hören. Aber eine findige Schülerin wies mich darauf hin: Wäre G groß geschrieben, dann wäre es das Symbol für Giga.  Giga bedeutet multipliziere die Einheit mit dem Faktor 10⁹ = 1000 000 000, also 1000 Millionen, also eine Milliarde.

6. Erkläre, Kraft, Arbeit, Energie, kin. Energie, pot. Energie, Leistung

   Ich mach`s kurz: Kraft =  F =m•a , Arbeit = Kraft •Weg =F • s, Energie ist gespeicherte Arbeit, z.B. E_pot = m•g•h, kinetische Energie  E_kin =  (1/2)•m•v²  . Die fehlenden Worte für die Formelzeichen oder Symbole, m z.B. was ist das. Das könnt ihr selbst rausfinden.
   Leistung bedeutet Energie(umsatz) pro Zeiteinheit. Die Einheit und wie diese Einheit sich aus den Grundeinheiten zusammensetzt, das könnt ihr selbst herausfinden und euch merken.
   

7. Ein Stein fällt 10 m tief. Reibungsfreiheit wird vorausgesetzt. Wie groß ist seine kinetische Energie, wenn die Masse m gegeben ist. Wie schnell ist der Stein nach 10 m Fall. Wie schnell wäre der Stein nach 100 m Fall.

   Ihr kennt die Formel für die kinetische Energie, also schreibt diese Formel hin!. Wenn nicht, dann schaut in tunih.de unter abgeleitete Größen nach.  Aus der Annahme für die Energieerhaltung, nämlich dass die Höhenenergie in Bewegungsenergie umgesetzt wird, als Formelzeichen E_pot =  E_kin   könnt ihr eine Beziehung für die Geschwindigkeit herleiten: Damit läßt sich die Fallgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der durchfallenen Höhe, h, angeben. Siehe Energieerhaltung und daraus Fallgeschwindigkeit ableiten.

8. Worin liegt der Unterschied in der Benutzung des Buchstabens m in der vorherigen Aufgabe?

   Einmal bezeichnet m die Größe Masse, das andere Mal bezeichnet m die Einheit Meter.

9. Ein Auto beschleunigt gleichförmig mit 100(km/h)/10 s . Rechne die Beschleunigung in m/s² um. Welche Kraft wirkt auf das Auto, wenn es 1000 kg schwer ist. Wie lautet die allgemeine Formel dazu. Könnte man die Formel anwenden, wenn das Auto nicht gleichförmig beschleunigt.

   Eine Stunde hat  (h=: hour)  1 h = 60•60 s = 3600 s . Ein Kilometer hat 1000 m. Damit wird die Beschleunigung a = (100•1000 m/ 3600 s)/ 10 s = 2,7 m/s²  . Die Kraft läßt sich aus der Gleichung F =m•a ausrechnen. Also: F= 1000 kg • 2,7 m/s²  =    und welche Einheit??  und welche Abkürzung der Einheit??
   

10. Ein Tischtennisball hat eine bestimmte kinetische Energie. Aus dem Internet habe ich folgende Angaben:

    Der Tischtennisball (Masse 2,5 g, Durchmesser 40 mm) hatte vor der Kollision eine Geschwindigkeit von 16,6 m/s (E_kin= 0,35 J) und 11,1 m/s (E_kin= 0,15 J) danach. Die Kontaktzeit mit dem Boden betrug nur 0,8 ms (Video).

    Mit welcher Formel könnt ihr diese Angaben bezüglich der kinetischen Energie nachrechnen? Rechnet nach:
    

     Das Nachrechnen ist einfach, da alle  Geschwindigkeiten in den Grundeinheiten m/s angegeben sind. Lediglich bei der Masse müßt ihr auf kg umrechnen. Also rechnet nach mittels. E_kin =  (1/2)•m•v² 

 http://www.pro-physik.de/details/phiuznews/1305309/Von_Baellen_und_Schlaegern.html