Klasse 8b 1. Schulaufgabe aus der Physik 25. 01. 2005
Nachholschulaufgabe
1. Strommessger ̈at
Gegeben ist die rechts gezeichnete Anordnung.
Der Dauermagnet ist fest mit einem Zeiger ver-
bunden, welcher um die mit ×gekennzeichnete
Stelle drehbar gelagert ist. Am Zeiger ist außer-
dem eine Schraubenfeder befestigt, welche auf
der anderen Seite mit dem Geh ̈ause verbunden
ist.
Erl ̈autere, inwiefern diese Anordnung als Mess-
ger ̈at f ̈ur die St ̈arke eines elektrischen Stromes
geeignet ist.
2. Lola rennt
Lola muss einen 100 m-Lauf absolvieren. Der Sportlehrer hat zur Zeitabnahme nur
eine Stoppuhr dabei. Deshalb sagt er: ”Ich bleibe neben dir stehen und gebe das
Startsignal: Ich klatsche laut in die H ̈ande. Wenn du das Ger ̈ausch h ̈orst, l ̈aufst du
los. Am anderen Ende der 100 m-Strecke l ̈ost Ursula die Stoppuhr aus, wenn sie das
Klatschen h ̈ort.”
a) Erleidet Lola durch diese Methode einen Nachteil, oder erf ̈ahrt sie einen Vorteil?
Begr ̈unde!
b) Um welche Zeitspanne wird falsch gemessen? (Schallgeschwindigkeit: 330m
s )
c) Wo sollte sich der Lehrer aufstellen, wenn er m ̈oglichst genau messen lassen will?
(Begr ̈undung!)
3. Mittlere Geschwindigkeit
Herr Steiner hat mit seinem Pkw auf der Autobahn bereits eine Strecke von 30 km
mit einer Geschwindigkeit von 80km
h zur ̈uckgelegt. Wie schnell muss er die restli-
che Strecke von 70 km fahren, damit er insgesamt eine mittlere Geschwindigkeit von
100km
h erzielt?
4. Geschwindigkeitsmessung mit einer Stimmgabel
An einer Stimmgabel, welche mit einer Frequenz von 110 Hz schwingt, wurde an
einem Zinken eine Nadel angebracht. Die schwingende Stimmgabel wurde ̈uber eine
berußte Glasplatte gezogen. Es ergab sich das unten gezeichnete Bild. Bestimme aus
diesen Daten die Geschwindigkeit, mit der die Stimmgabel gezogen wurde.
Viel Erfolg ! Kink
Nachholschulaufgabe
1. Strommessger ̈at
Gegeben ist die rechts gezeichnete Anordnung.
Der Dauermagnet ist fest mit einem Zeiger ver-
bunden, welcher um die mit ×gekennzeichnete
Stelle drehbar gelagert ist. Am Zeiger ist außer-
dem eine Schraubenfeder befestigt, welche auf
der anderen Seite mit dem Geh ̈ause verbunden
ist.
Erl ̈autere, inwiefern diese Anordnung als Mess-
ger ̈at f ̈ur die St ̈arke eines elektrischen Stromes
geeignet ist.
2. Lola rennt
Lola muss einen 100 m-Lauf absolvieren. Der Sportlehrer hat zur Zeitabnahme nur
eine Stoppuhr dabei. Deshalb sagt er: ”Ich bleibe neben dir stehen und gebe das
Startsignal: Ich klatsche laut in die H ̈ande. Wenn du das Ger ̈ausch h ̈orst, l ̈aufst du
los. Am anderen Ende der 100 m-Strecke l ̈ost Ursula die Stoppuhr aus, wenn sie das
Klatschen h ̈ort.”
a) Erleidet Lola durch diese Methode einen Nachteil, oder erf ̈ahrt sie einen Vorteil?
Begr ̈unde!
b) Um welche Zeitspanne wird falsch gemessen? (Schallgeschwindigkeit: 330m
s )
c) Wo sollte sich der Lehrer aufstellen, wenn er m ̈oglichst genau messen lassen will?
(Begr ̈undung!)
3. Mittlere Geschwindigkeit
Herr Steiner hat mit seinem Pkw auf der Autobahn bereits eine Strecke von 30 km
mit einer Geschwindigkeit von 80km
h zur ̈uckgelegt. Wie schnell muss er die restli-
che Strecke von 70 km fahren, damit er insgesamt eine mittlere Geschwindigkeit von
100km
h erzielt?
4. Geschwindigkeitsmessung mit einer Stimmgabel
An einer Stimmgabel, welche mit einer Frequenz von 110 Hz schwingt, wurde an
einem Zinken eine Nadel angebracht. Die schwingende Stimmgabel wurde ̈uber eine
berußte Glasplatte gezogen. Es ergab sich das unten gezeichnete Bild. Bestimme aus
diesen Daten die Geschwindigkeit, mit der die Stimmgabel gezogen wurde.
Viel Erfolg ! Kink
michih
30.4.2006, 19:55:39michih
30.4.2006, 19:55:58Klasse 8b 1. Schulaufgabe aus der Physik 17. 01. 2005
Nachholschulaufgabe
Musterl ̈osung
1. Je mehr Strom fließt, desto st ̈arker werden die beiden Elektromagnete magnetisch.
Bei geeigneter Polung drehen Sie den am Zeiger befestigten Dauermagneten aus seiner
Ausgangslage heraus. Da sie gegen die Feder ankommen m ̈ussen, dreht sich der Zeiger
st ̈arker, wenn ein st ̈arkerer Strom fließt. Mit einer geeigneten Skala hat man ein
Messger ̈at f ̈ur Strom.
2. a) Das Startsignal wird an Lolas Startposition gegeben. Sie startet also sofort nach
dem Signal. Ursula h ̈ort das Signal wegen der Laufzeit des Schalls sp ̈ater und
l ̈ost die Stoppuhr versp ̈atet aus. Am Ziel misst sie jedoch p ̈unktlich die Zeit. Die
Uhr l ̈auft daher k ̈urzer als bei einer korrekten Zeitnahme. Lola hat einen Vorteil
durch die Messung.
b) geg: s= 100 m, v= 330m
s
F ̈ur die Laufzeit des Schallsignals l ̈angs der 100 m-Strecke:
v= s
t
t= s
v= 100 m
330m
s
= 0,30 s
(Das ist inakzeptabel viel!)
c) Wenn sich der Lehrer genau zwischen Startpunkt und Zielpunkt aufstellt l ̈auft
Lola um genausoviel versp ̈atet los wie Ursula versp ̈atet misst. Das heißt sie f ̈angt
ihre Messung an, exakt wenn Lola ihr Startsignal erh ̈alt.
3. geg: s1 = 30 km, v1 = 80km
h , s2 = 70 km, v= 100km
h
Zeit f ̈ur erste Teilstrecke:
v1 = s1
t1
t1 = s1
v1
= 30 km
80km
h
= 0,375 h
Gesamter Zeitbedarf:
t= s1 + s2
v= 30 km +70 km
100km
s
= 100 km
100km
s
= 1 h
Zeit f ̈ur zweite Teilstrecke:
t2 = t−t1 = 1 h −0,375 h = 0,625 h
Geschwindigkeit in zweiter Teilstrecke:
v2 = s2
t2
= 70 km
0,625 h = 112km
h
Nachholschulaufgabe
Musterl ̈osung
1. Je mehr Strom fließt, desto st ̈arker werden die beiden Elektromagnete magnetisch.
Bei geeigneter Polung drehen Sie den am Zeiger befestigten Dauermagneten aus seiner
Ausgangslage heraus. Da sie gegen die Feder ankommen m ̈ussen, dreht sich der Zeiger
st ̈arker, wenn ein st ̈arkerer Strom fließt. Mit einer geeigneten Skala hat man ein
Messger ̈at f ̈ur Strom.
2. a) Das Startsignal wird an Lolas Startposition gegeben. Sie startet also sofort nach
dem Signal. Ursula h ̈ort das Signal wegen der Laufzeit des Schalls sp ̈ater und
l ̈ost die Stoppuhr versp ̈atet aus. Am Ziel misst sie jedoch p ̈unktlich die Zeit. Die
Uhr l ̈auft daher k ̈urzer als bei einer korrekten Zeitnahme. Lola hat einen Vorteil
durch die Messung.
b) geg: s= 100 m, v= 330m
s
F ̈ur die Laufzeit des Schallsignals l ̈angs der 100 m-Strecke:
v= s
t
t= s
v= 100 m
330m
s
= 0,30 s
(Das ist inakzeptabel viel!)
c) Wenn sich der Lehrer genau zwischen Startpunkt und Zielpunkt aufstellt l ̈auft
Lola um genausoviel versp ̈atet los wie Ursula versp ̈atet misst. Das heißt sie f ̈angt
ihre Messung an, exakt wenn Lola ihr Startsignal erh ̈alt.
3. geg: s1 = 30 km, v1 = 80km
h , s2 = 70 km, v= 100km
h
Zeit f ̈ur erste Teilstrecke:
v1 = s1
t1
t1 = s1
v1
= 30 km
80km
h
= 0,375 h
Gesamter Zeitbedarf:
t= s1 + s2
v= 30 km +70 km
100km
s
= 100 km
100km
s
= 1 h
Zeit f ̈ur zweite Teilstrecke:
t2 = t−t1 = 1 h −0,375 h = 0,625 h
Geschwindigkeit in zweiter Teilstrecke:
v2 = s2
t2
= 70 km
0,625 h = 112km
h
michih
19.12.2006, 23:34:20michih
19.12.2006, 23:34:05michih
30.4.2006, 19:56:10Klasse 8b 1. Schulaufgabe aus der Physik 17. 01. 2005
Nachholschulaufgabe
Musterl ̈osung
4. geg: f= 110 Hz
Aus der Skizze kann man ablesen:
Strecke f ̈ur 10 Vollschwingungen: 27 mm. Damit legt die Nadel w ̈ahrend einer Schwin-
gung eine Strecke von
s= 2,7 mm
zur ̈uck.
Die Zeit f ̈ur diese Strecke ist
t= T= 1
f= 1
110 Hz = 9,1 ·10−3 s
Geschwindigkeit der Stimmgabel:
v= s
t= 2,7 ·10−3 m
9,1 ·10−3 s = 0,30m
s
Nachholschulaufgabe
Musterl ̈osung
4. geg: f= 110 Hz
Aus der Skizze kann man ablesen:
Strecke f ̈ur 10 Vollschwingungen: 27 mm. Damit legt die Nadel w ̈ahrend einer Schwin-
gung eine Strecke von
s= 2,7 mm
zur ̈uck.
Die Zeit f ̈ur diese Strecke ist
t= T= 1
f= 1
110 Hz = 9,1 ·10−3 s
Geschwindigkeit der Stimmgabel:
v= s
t= 2,7 ·10−3 m
9,1 ·10−3 s = 0,30m
s
