Physik ist Praxis - Einige praxisnahe Abituraufgaben
Die erste Aufgabe entstand in einem Anflug von Wahnsinn noch zu meiner (IKS') Schulzeit im Physik-Leistungskurs bei Herrn Dr.C.H. (Lobpreiset ihn) als wir gerade dabei waren die Masse von Atomkernen zu berechnen...
Aufgabe 1
Eine Ameise der durchschnittlichen Größe von 1x1x3 mm sei anstelle von Molekülen aus reinen Bleiatomkernen aufgebaut und laufe mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s gegen einen 70 km/h schnellen und 21,5 t schweren Lastwagen.
Berechne der Bremsweg und Bremszeit des zurückgeschleuderten Lastwagens, wenn die Bremsbeschleunigung -0,5 m/s² beträgt.
Wie groß währe ein Lastwagen gleicher Masse, wenn er ausschließlich aus Siliziumatomkernen bestünde ?
Wie lang währe die Ameise, wenn sie aus herkömmlichen Ameisenmolekülen bei gleich bleibender Höhe und Breite von je 1 mm? Die durchschnittliche Dichte von Ameisen sei 0,76 g/cm³.
Um wie viel würde die Ameise dieser Abmessungen im Winter kürzer werden, wenn sie statt aus Ameisenmolekülen aus Kupfer bestünde und die Temperaturdifferenz zwischen Sommer und Winter 25 K betrüge?
Der Lastwagen aus Aufgabe 1 hat ein Ladevolumen von 20 m³. Würde die Kupferameise aus Aufgabe 4 (ideal zusammengefaltet) im Sommer oder Winter auf die Ladefläche passen?
Wie groß müßte ein Lastwagen mindestens sein, damit er im Winter die Ameise laden kann?
Man wickelt die Kupferameise auf ein Plastikrohr des Durchmessers 20 cm. Wie lang währe die so entstandene Spule, wenn nicht mehrere Ameisenschichten übereinander liegen? Wie groß ist die Induktivität dieser Spule?
Berechne die Magnetische Flußdichte in dieser Spule, wenn sie an eine Gleichstromquelle mit U = 50 V angeschlossen ist. (Der Widerstand der Spule sei der der unaufgewickelten Ameise)
Die 2. Aufgabe entstand zusammen mit ALX und SAE in einer lustigen Kneipe (Pleitegeier²) hier in Rostock nach nicht einmal viel Alkohol. Dumm ist, daß auch noch andere Personen anwesend waren, die es eher anekelte als belustigte...
Aufgabe 2
In einem Zehnstöckigen Hochhaus befindet sich in der Mitte der Wohnung ein durchsichtiges Fäkal-Plastikrohr (es sei als völlig gerade und im Lot anzunähern)
Aus welchem Stockwerk kam das Stück Scheiße der Masse 200g, wenn es im 2. Stockwerk das Rohr mit 96 km/h durchfällt (Ein Stockwerk sei 3,2 m hoch, die Luftreibung innerhalb des Rohres wird nicht berücksichtigt, Kotaustrittsgeschwindigkeit aus dem After sei zu vernachlässigen) ?
Die Scheiße platzt 2 m unterhalb des Rohrendes im Keller auf den Boden auf. Der entstandene Fleck hat eine Schichtdicke von im Schnitt 4 mm und sei genähert Rund mit einem Durchmesser von 1,2 m. Wie groß war die Kugel während des Fallens (also als angenommene Kugel) sowie als Wurst (als Zylinder genähert; Durchmesser sei Afterdurchmesser von 5 cm)?
Berechnen sie die Dichte sowie die Viskosität der Scheiße.
Wie oft müsste auf diese Weise geschissen werden, um einen Raum von 3m x 4m x 4m zu füllen?
Wie lange brauchte die Scheiße a) vom 3. Stock bis in den Keller b) von ben, wo sie geschissen wurde?