Klausur1K1

Aufgaben

Schaukeltier

Kinder beim Schaukeln

Eine Schwingprinzessin

Ein Kind "reitet" auf einem Feder-Schaukeltier.

Erläutern Sie wann dabei welche Energieformen auftreten.

Erklären Sie dann anhand des schaukelnden Kindes die Begriffe:

• Ruhelage
• Elongation
• Amplitude
• Rückstellkraft
• Periodendauer
• Frequenz

Schaukeln

Worauf müssen die Kinder beim "Anschubsen" achten?

Schwingungskategorien

Nennen Sie für jede der verschiedenen Kategorien von Schwingungen ein Beispiel und erläutern Sie es kurz.

• frei
• angeregt
• selbsterregt
• erzwungen

Zeigermodell

Wie kann man eine harmonische Schwingung mit einem Zeiger beschreiben?

Beschreiben Sie dazu den im Unterricht durchgeführten Versuch.

Schwingmännchen

Schätzen Sie die nötigen Angaben und beantworten Sie damit die folgenden Fragen:

• Wie lautet das Orts-Zeitgesetz s(t)?
• Wieviel Energie steckt in der Schwingung?
• Wie schnell ist das Männchen maximal?

Schwingmännchen II

Was könnte man tun, um die Energie des Männchens zu verdoppeln?

Schwingmännchen III

Was könnte man tun, um die Frequenz der Schwingung zu verdoppeln?

Schwingmännchen IV

Wie müßte das Männchen schwingen, damit die Schwingung 1J Energie hat?

Wackelnder Rückspiegel

Fahre ich mit meinem Auto ca. 90 km/h , so wackelt der Rückspiegel und das Bild wird dadurch unscharf.

Was könnte ich alles tun, damit der Spiegel aufhört zu schwingen?

Eine "Schwingungswaage"

Im Weltraum funktionieren die meisten "normalen" Waagen nicht mehr. Aber trotzdem kann man sich auch dort wiegen!

Der Sitz dieser "Weltraumwaage" ist zwischen zwei Federn gespannt und kann so frei schwingen.

• Erläutern Sie, wie man mit dieser Waage die Masse der Astronautin bestimmen kann.

In einem Modellversuch schwingt ein Wagen zwischen zwei Federn. Die Federkonstante einer Feder beträgt D= 3 N/m. Zusammen wirken sie wie eine Feder mit der doppelten Federkonstante. Der Wagen hat eine Masse von 190,6g.

• Wie schwer ist der die Batterie, wenn der Wagen mit ihr nun in 5,6 Sekunden viermal schwingt?