Aufgaben zur 1.Klausur

Themen der 1. Klausur:

• Was ist Physik?
• Messen
  • Vorüberlegungen und Vereinfachungen (Gültigkeitsbereich)
  • Aufstellen von Formeln
  • Fehlerrechnung: Statistisch und Fehlerfortpflanzung
• Energie, Energieträger und Potential
• Mechanische Schwingungen
  • Begriffe
  • Mathematische Beschreibung

Aufgabe1

Man läßt einen Wagen eine schiefe Ebene herabrollen und will die Abhängigkeit der Endgeschwindigkeit v von der Ausgangshöhe h untersuchen.

• Welche vereinfachenden Annahmen wird man wohl sinnvollerweise treffen? In welchen Fällen wird die gemachte Untersuchung deswegen keine brauchbaren Ergebnisse liefern?

Messergebnisse:
h in cm  | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60  |
v in m/s | 1,4| 2,1| 2,4| 2,8| 3,2| 3,45|

• Erstellen Sie eine Formel für die gesuchte Abhängigkeit.

Aufgabe2

Man verwendet ein Fadenpendel, um die Erdbeschleunigung zu bestimmen. Es wurde für die Fadenlänge l gemessen:

l in cm | 40,4 | 40,6 | 40,6 | 40,3 | 40,5 | 40,45 | 40,5 | 40,6 | 40,3 | 40,7 |

Und für 10 Schwingungen:

10 T in s | 12,85 | 12,79 | 12,81 | 12,93 | 12,68 | 12,73 | 12,75 | 12,90 | 12,62 |

• Bestimmen Sie aus den Daten einen Wert für die Erdbeschleunigung.
• Führen Sie eine Fehlerrechnung durch. Welche systematischen Fehler, die durch die statistische Betrachtung nicht berücksichtigt werden, könnten bei der Messung aufgetreten sein?