NTG02B - Physikalische Grundkenntnisse

1.
Ein kompliziert geformtes Werkstück hat eine Masse m = 1,736 kg. In einem Tauchversuch wird ein Volumen V = 0,81 dm3 ermittelt. Wie groß ist die Dichte ?
2.
Auf einem Förderband für Kohle liegen pro Meter Bandlänge m1 = 36 kg Kohle. Welche Bandgeschwindigkeit v in m/min ist erforderlich, wenn in
der Stunde eine Kohlmasse von m = 100 Tonnen (1 t = 1 000 kg) befördert werden soll?
3.
Berechnen Sie die Schnittgeschwindigkeit vc, wenn ein Drehteil mit dem Durchmesser d = 150 mm bei einer Drehzahl n = 180 min–1 überdreht wird, und zwar a) in m/min und b) in m/s.
4.
Wie groß ist die Winkelgeschwindigkeit  in Aufgabe 3, und welcher Drehwinkel  wird in t = 15 s überstrichen?
5.
Ein Fahrzeug beschleunigt in t = 11,5 s aus dem Stillstand auf v = 100 km/h. Wie groß ist die Beschleunigung a?
6.
Welche Antriebskraft muss wirken, wenn das Fahrzeug in Aufgabe 5 eine Masse m = 850 kg hat?
7.
Was versteht man unter einer drehmomentenlosen Kraftkomponente (Skizze erforderlich)?
8.
Ein Mann dreht eine Kurbel mit einem Kurbelradius r = 0,5 m bei einer Handkraft FH = 250 N 80-mal herum.
a)
Wie groß ist das auf die Kurbel übertragene Drehmoment?
b)
Welche Arbeit hat der Mann verrichtet?
c)
Wie groß ist die mechanische Leistung, wenn für den Vorgang eine Zeit t = 250 s benötigt wird?
9.
Deuten Sie die Beziehung 1 J = 1 Nm = 1 Ws
10.
In einem Zylinder mit dem Durchmesser d = 320 mm herrscht ein Druck von  = 15 bar. Wie groß ist die auf den Kolben wirkende Druckkraft?

11.
Der Querschnitt einer Heißluftleitung beträgt A = 800 cm2 und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft w1 = 10 m/s. Welche Abmessungen muss der Luftkanal mit quadratischem Querschnitt haben, wenn die Luftgeschwindigkeit auf w2 = 25 m/s gesteigert werden soll?
12.
Eine abgeschlossene Gasmenge hat einen absoluten Druck von p1 = 5 bar, ein Volumen von V1 = 5 m3 und eine Temperatur von 1 = 25 °C
a)
Wie groß ist die absolute Temperatur T?
b)
Welche Temperatur hat das Gas, wenn der absolute Druck infolge Abkühlung bei konstantem Volumen auf p2 = 2,2 bar fällt?
13.
Deuten Sie die Beziehung pe = pabs – pamb
14.
Durch einen Widerstand R = 20  fließt ein elektrischer Strom I = 0,5 A. Welche Spannung U liegt an?
15.
Drei Widerstände R1 = 35 , R2 = 80 , R3 = 50  sind parallel geschaltet. Wie groß ist der Gesamtwiderstand Rges?
16.
Ein Drehstrommotor hat eine Leistungsaufnahme von Pzu = 47 kW und eine Nennleistung Pn = 40 kW. Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Motors.
17.
Welche Arten der Leistungsübertragung sind Ihnen bekannt?
18.
Ein Zuganker mit kreisförmigem Querschnitt überträgt eine Zugkraft von F = 25 kN. Welchen Durchmesser d muß er erhalten, wenn eine Spannung von 
zzul = 160 N/mm2 zugelassen wird?
19.
Wie ist der Begriff „Sicherheit gegen Bruch“ definiert?
20.
Ein Träger liegt mit dem Flansch auf einer Stahlplatte auf. Aus den Trägerabmessungen geht hervor, dass die Breite der Auflagefläche b = 200 mm ist. An der Auflagefläche wird eine Kraft F = 270 kN übertragen. Auf welcher Länge l muß der Träger mindestens aufliegen, wenn die zulässige Flächenpressung pzul = 65 N/mm2 nicht überschritten werden darf?
21.
Was versteht man unter der Schnittigkeit?
22.
Eine zylindrische Scheibe mit dem Durchmesser d = 40 mm und der Dicke s = 3 mm wird ausgestanzt. Wie groß muß die Stanzkraft F mindestens sein, wenn die Bruchscherfestigkeit aB = 240 N/mm2 ist?
23.
Wie verhält sich der Längenausdehnungskoeffizient  zum Volumenausdehnungskoeffizienten  ?
24.
Ein L1 = 25 m langes Brückengeländer hat bei einer Temperatur von
1 = 10 °C eine Dehnfuge von insgesamt s = 1,7 cm. Welche Temperatur
2 darf maximal auftreten, wenn das Geländer aus Aluminium mit
 = 0,000024 besteht?
25.
Welche Wärmeübertragungsmechanismen sind Ihnen bekannt? Beschreiben Sie diese in Kurzform.
26.
Eine Kochplatte mit einer Leistung von P = 1750 W ist an einer Sinusförmigen Wechselspannung von U = 230 V angeschlossen. Berechnen Sie den Scheitelwert des Wechselstroms.
27.
Erklären Sie den Begriff „Schrittspannung“.
28.
Nennen Sie die Daten, die auf dem Typenschild eines LS-Schalters angegeben sind.
29.
Nennen Sie die Möglichkeiten, die bei „Schutz gegen direktes Berühren“ angewandt werden können.
30.
Erklären Sie die Funktionsweise eines FI-Schutzschalters.