ESA PYF01 Physik

Folgende Fragen sind für die ESA angegeben:

1. Ein Düsenflugzeug der Masse 73,5Tonnen beschleunigt in 9,22Sekunden von null auf 100km/h. Eine gleichförmig beschleunigte Bewegung wird vor-ausgesetzt.
a) Wie groß ist die Beschleunigung?
b) Welche Kraft wird auf das Flugzeug ausgeübt?
c) Vergleichen Sie die Kraft mit der Gewichtskraft des Flugzeugs. d) Welche Strecke legt das Flugzeug in den ersten 10,0s zurück?
e) Welche Geschwindigkeit wird auf 250Meter Beschleunigungsstrecke erreicht?
f) Welche Strecke braucht das Flugzeug, um 250km/h zu erreichen?

2. Ein Aufzug mit einem Fahrgast fährt beschleunigt nach oben. Diskutieren Sie die auftretenden Kräfte auf den Fahrgast von einem erdfesten Koordinatensystem aus gesehen. Wie kann der Fahrgast den Sachverhalt in seinem mit dem Fahrstuhl mitbewegten Koordinatensystem beschreiben? Wie bewegt sich ein vom Fahrgast fallen gelassener Stein in beiden Koordinatensystemen?

3. Rechnen Sie nach, dass sich der Drehimpuls einer punktförmigen Masse m bei der Kreisbewegung nach den Gleichungen (2.35) nicht mit der Zeit ändert.

4. Ein Testauto mit besonderer Messeinrichtung für den Benzinverbrauch fährt mehrfach eine auf 100m genau festgelegte Teststrecke von 14,2km Länge ab. An zwei Tagen werden folgende Werte ermittelt: (Tabelle)

a) Definieren Sie Symbole für die Größen „Länge der Teststrecke“ und „Verbrauchsvolumen“.
b) Bilden Sie daraus eine abgeleitete Größe „Verbrauchsvolumen pro Fahrt-strecke“.
c) Berechnen Sie das „Verbrauchsvolumen pro Fahrtstrecke“ für Tag1, Messwert Nr.1.
d) Betrachten Sie die gesamte Messreihe von Tag1. Bilden Sie den Mittelwert und die Standardabweichung des Verbrauchsvolumens.
e) Untersuchen Sie die Messreihe von Tag 2.

5. Welches Volumen nehmen 2,33mol Stickstoff bei einem Druck von 100kPa und einer Temperatur von 300K ein?

Anmerkung vom Lehrer:
Punktabzug -> Zu 4.c) Zu einem Titel Verbrauch pro Strecke erwartet man eine Einheit Liter/km.