Klasse 9z
1.Schulaufgabe aus der Physik
29.11.99



Gehe bei allen Rechenaufgaben von der physikalischen Gesetzen aus
und leite daraus den Ansatz her. Achte auf die richtigen Einheiten!



1.) Ein Super-Ball
Ein Hartgummiball fällt ais einer Höhe von zwei Metern auf einen Steinboden.
Er springt wieder hoch und zwar bis zu einer Höhe von 1,80m.

a) Beschreibe de Vorgang mit den richtigen Fachbegriffen und gib an, was dabei mit der
Energie geschieht. Handelt es sich um ein abgeschlossnes oder um ein offenes System?
(Begründe!)

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b) Berechne die Geschwindigkeit, mit welcher der Ball auf den Boden aufschlägt.
(Stelle einen Ansatz auf!)

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c) Aus welcher Höhe müsste man den Ball fallen lassen, damit er die doppelte Geschwindigkeit erreicht?
(NICHT berechnen! Es genügt eine Antwort mit physikalischer Begründung!)

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2.) Vollbremsung im Strassenverkehr
Ein leerer Lieferwagen mit einer Masse von 1,5 t fährt mit einer Geschwindigkeit von 63 km/h auf trockener Strasse. Die Gleitreibungszahl zwischen Reifen und Strasse beträgt 0,60.
Der Fahrer muss plötzlich bremsen, so dass die Räder blockieren und auf der Strasse ein Bremsspur erzeugen.

a) Berechne die Länge der Bremsspur ( Stelle einen Ansatz auf!)

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b) Was ändert sich an der Länge der Bremsspur, wenn der Lieferwagen nicht leer sondern voll beladen ist?
(Begründe physikalisch!)
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3.) Die Wasserpumpe
Max arbeitet in den Ferien auf einem Einödhof. Dort muss man Wasser mit einer Pumpe aus dem acht Meter tiefen Brunnen fördern. Max schafft es in genau einer Minute, drei Zehn-Liter-Eimer zu füllen. Dazu muss er die Energie von 0,5 kJ aufwenden. (Ein Liter Wasser hat hier genau die Masse von einem Kilogramm.)

a) Wie groß ist die Leistung, die Max aufbringt?

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b) Wie groß ist der Wirkungsgrad der Pumpe?

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4.) Reibung
a) Erwünschte und unerwünschte Reibung.
a1) Gib aus dem Bereich Sport ein Beispiel an, wo Reibung unerwünscht ist.
Erkläre, weshalb sie unerwünscht ist und wie man sie verringern kann.

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a2) Gib aus dem Bereich Fahrradfahren ein Beispiel an, wo Reibung erwünscht ist.
Erkläre, weshalb sie erwünscht ist und wie man sie erhöhen kann.

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b) Ein Experiment zum Reibungsgesetz für die Gleitreibung
Du sollst in einem Experiment das Reibungsgesetz überprüfen. Beschreibe dein Vorgehen!
(Welche Geräte brauchst du? Wie gehst du vor? Welche Messungen führst du durch?
Wie wertest du die Messergebnisse aus? Welches Gesetz ergibt sich? )

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