Modulprüfung 1 - Physik für Chemiker

WS 2010/2011 vom 23.02.2011

1.

Von einem 10,0 m hohen Turm wird unter dem Winkel f = 37° zur Horizontalen ein Ball mit der Anfangsgeschwindigkeit v₀ = 16,35 m/s geworfen.

a) Nach welcher Zeit erreicht der Ball den höchsten Punkt der Wurfbahn?

b) Welche Höhe über dem Boden erreicht der Ball?

c) Bestimmen Sie die Flugzeit und die Wurfweite.

2.

Ein Ingenieur soll den Kurvenabschnitt einer Straße planen. Er erhält folgende Vorgabe: Bei nasser Straße (Haftreibungskoeffizient µ = 0,2 zwischen Straße und Reifen) darf ein stehendes Auto nicht in den Straßengraben im Innern der Kurve rutschen.

a) Unter welchem Winkel kann die Fahrbahn maximal geneigt sein?

b) Welchen Radius muss die maximal geneigte Kurve haben, damit selbst bei Blitzeis
(µ = 0) ein Autofahrer mit 36 km/h nicht aus der Kurve getragen wird?

3.

Um welches Metall könnte es sich handeln (siehe Tabelle), wenn eine Metallprobe an Luft gemessen eine Masse von 63,5g und beim Eintauchen in Wasser eine scheinbare Masse von 56,4g hat?

Metall	Dichte in (kg/m³)
Aluminium	2,7^.10³
Eisen	7,8^.10³
Kupfer	8,9^.10³
Blei	11,3^.10³
Gold	19,3^.10³

4.

Ein Auto mit der Masse von 1200 kg fahre mit 60 km/h ostwärts in eine Kreuzung. Dort stoße es mit einem Lastwagen zusammen, der eine Masse von 3000 kg hat und mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h aus Süden komme. Bestimmen Sie die Geschwindigkeit und die Richtung der Trümmer (beide Wagen ineinander verkeilt, keine weiteren Einzelteile, keine Reibung) nach dem Zusammenstoß.

5.

Zwei ebene Wellen gleicher Amplitude und Frequenz laufen mit einem Phasenunterschied von Ф durch dasselbe Medium. Sie seien durch folgende Gleichungen dargestellt:
sowie

a) Beide Wellen überlagern sich. Wie lautet die Beziehung für die resultierende Welle?
Hinweis:

b) Für welche Phasenwinkel Ф tritt konstruktive und destruktive Interferenz auf?