Fakultät für Physik
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PN1: Physik 1 für Chemiker und Biochemiker – POD

Übungsaufgaben - "Problem of the day"

(*) = Elementar
(**) = Mittel
(***) = Schwer

 

19.10.2015 (*)
Schreibe die folgenden Werte i) komplett aus (mit allen Nullen bzw. Kommastellen) und ii) in wissenschaftlicher Notation als Zehnerpotenz:

  • Die Staatsverschuldung der Bundesrepublik Deutschland (in €): 2153 Milliarden €
  • Der mittlere Abstand Erde - Mond (in m): 384 400 km
  • Der mittlere Abstand Erde - Sonne (in m): 150 Mio. km
  • Typische Dicke eines menschlichen Haares (in m): 50 µm
Lösung [PDF]


21.10.2015 (*)
Verifiziere die Aussage: "Pi Sekunden sind ein Nanojahrhundert"
Lösung [PDF]


23.10.2015 (*/**)
Du bist auf einer Tour durch die USA. Auf dem Weg durch das Death Valley nach Las Vegas bist du gerade an einer Tankstelle vorbeigefahren, an der ein Schild stand „Next gas in 80 miles“. Der Freund, von dem du dir das Auto geliehen hast, hat dir gesagt, dass sein Kraftstoffverbrauch bei „17 miles per gallon“ liegt. Aus den Fahrzeugpapieren weißt du, dass der Tank insgesamt 19 Gallonen fasst. Die Tankanzeige steht auf „1/4“ voll. Fährst du weiter, oder drehst du um, um zu tanken?
Lösung [PDF]


26.10.2015 (*)
Die Sonne wird plötzlich ausgeschaltet. Wie lange dauert es, bis wir es auf der Erde bemerken? (Hinweis: Nutze Angaben aus dem POD 19.10.2015 und die in der Vorlesung gemessene Lichtgeschwindigkeit). 

Lösung [PDF]

28.10.2015 (**)
In einer Box macht eine Spinne Jagd auf eine Fliege (siehe Abbildung). Als diese müde wird, nutzt die Spinne ihre Chance. Was ist der kürzeste Weg zur (stillsitzenden) Fliege? Die Annahme ist, dass die Spinne sich nur an der Wand bewegt. Welche Möglichkeiten gäbe es noch, wenn man diese Bedingung vernachlässigt? Quadermaße ( Höhe = Breite = 12 cm und Länge = 30 cm). Spinne und Fliege sind zu Beginn mittig auf den Kanten.  

spinne_fliege

 Lösung [Link]

 

30.10.2015 (**)
Zwei Äpfel hängen im Abstand von 1,25 m übereinander an einem Baum.

  • Beide Äpfel fallen gleichzeitig. Verändert sich ihr Abstand beim Fallen? 
  • Der untere Apfel beginne nun genau dann zu fallen, wenn der obere an ihm vorbeifliegt. Fallen sie ständig nebeneinander?
  • Aus welcher Höhe müsste ein Apfel fallen, dass er unter Vernachlässigung des Luftwiderstandes die Schallgeschwindigkeit (340 m/s) erreicht.  

Lösung [Link]

 

2.11.2015 (**)
Sie werfen einen Stein in einen tiefen Brunnen. Nach einer Zeit t = 5 s hören Sie den Stein ins Wasser fallen. Wie tief ist der Brunnen? Sie können den Luftwiderstand und die endliche Schallgeschwindigkeit vernachlässigen. 
Lösung Siehe Aufgabe 1e) der Wiederholungsklausur WS 2013/2014 [PDF

 

4.11.2015 (**)
Captain Jack Sparrow - Aufgabe 3 der Wiederholungsklausur WS 2013/2014 [PDF]
Lösung Siehe Aufgabe 3) der Wiederholungsklausur WS 2013/2014 [PDF]   

 

6.11.2015 (**)
Dr. Stap, revisited - Aufhabe 3
 der Probeklausur WS 2013/2014 [PDF]
Lösung Siehe Aufgabe 3) der Probeklausur WS 2013/2014 [PDF]

 

9.11.2015 (**)
Tauziehen zu dritt -  Aufgabe 1c der Probeklausur WS 2014/2015 [PDF]
Lösung Siehe Aufgabe 1c der Probeklausur WS 2014/2015 [PDF

 

11.11.2015 (***)
Eine Prinzessin schwimmt in der Mitte eines (kreis)runden Sees. Am Ufer lauert eine Hexe, die viermal schneller rennen kann als die Prinzessin schwimmen. Kann sich die Prinzessin ans Ufer retten, ohne dass die Hexe sie erwischt?

  • Die Prinzessin zählt als gerettet, wenn sie das Ufer betritt und die Hexe nicht zum selben Zeitpunkt dort eintrifft (d.h. die Prinzessin kann schneller laufen als die Hexe).
  • Die Hexe kann nicht schwimmen. Der Radius soll zur Vereinfachung r = 1 gelten. 

prinzessin_hexe2

 Lösung [Link]

 

13.11.2015 (**)
Kleines und großes Rad - Aufgabe 1f 
der Probeklausur WS 2014/2015 [PDF] 
Lösung
Siehe Aufgabe 1f der Probeklausur WS 2014/2015 [PDF]

 

16.11.2015 (*)
Im Tierpark Hellabrunn gibt es ein Wasserrad (siehe Foto), das Wasser in den außen am Rad angebrachten Gefäßen hochhebt und dann in eine Leitung (am linken Bildrand) ausgiesst. Du schätzt, dass das Wasserrad einen Radius von 1 m und insgesamt 6 Schöpfgefäße hat, die jeweils 2 l Wasser heben.

  • Was ist die Hubarbeit (bis zum Ausgießen) pro Gefäß und Umdrehung? 
  • Wenn das Rad 6 vollständige Umdrehungen pro Minute macht, was ist die Gesamtleistung des Rades durch die Hubarbeit am Wasser?
wasserrad_hellabrunn

 Lösung [PDF]


18.11.2015 (**)
Ein neuer Planet - Aufgabe 1d
der Probeklausur WS 2014/2015 [PDF]
Lösung Siehe Aufgabe 1d der Probeklausur WS 2014/2015 [PDF


20.11.2015 (***)
Fahrer mit einem kleinen Zahlen-Tick.
Ein Autofahrer schaut auf sein Navi: Es bleiben noch genau 100 km bis zum Ziel, das Auto fährt exakt 100 km/h. Er beschliesst bei 99 km vor dem Ziel (instantan) auf 99 km/h abzubremsen, bei 98 km auf 98 km/h und so weiter. Wie lange dauert es bis der Fahrer am Ziel ankommt? Hinweis: Geschwindigkeit und Entfernung werden als ganze Zahlen angezeigt, also ohne Nachkommastellen.
Lösung [Link][PDF]

 

23.11.2015 (**)
Stöße - Aufgabe 1e 
der Probeklausur WS 2014/2015 [PDF
Lösung Siehe Aufgabe 1e der Probeklausur WS 2014/2015 [PDF]

 

25.11.2015 (**/***)
Billardkugeln - Aufgabe 3 
der Wiederholungsklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]
Lösung Siehe Aufgabe 3 der Wiederholungsklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]

 

27.11.2015 (**)
Baron Münchhausen.
Der Lügenbaron von Münchhausen erzählt in einer seiner Geschichten, wie er sich an einer Kanonenkugel festhält um eine belagerte Stadt auszuspionieren. Wie schnell würde die Kanonenkugel aus Aufgabe 1 des 4. Übungsblattes fliegen, wenn sich der Baron unmittelbar nach dem Abschuss daran festhält? Was wäre nun die maximale Reichweite?
Die Masse der Kanonenkugel sei m=5kg, der Baron wiege 80kg. Betrachte das Festhalten des Barons an der Kugel als einen vollständig inelastischen Stoß.
Lösung [PDF

 

30.11.2015 (*)
Drehende Hantel - Aufgabe 1g)
der Probeklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]
Lösung Siehe Aufgabe 1g) der Probeklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]

 

2.12.2015 (**)
Kreisbewegung, revisited -  Aufgabe 2 
der Probeklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]
Lösung Aufgabe 2 der Probeklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF

 

4.12.2015 (*)
Ein schneller Hund.
Morgens um 6 Uhr bricht ein Jäger zu seiner 10 km entfernten Jagdhütte auf. Sein Hund läuft doppelt so schnell wie der Jäger, kehrt an der Jagdhütte um, läuft wieder bis zu seinem Herrn zurück und pendelt so ständig zwischen Jäger und Hütte hin und her. Welche Strecke ist der Hund gelaufen, wenn der Jäger um 8 Uhr an der Hütte ankommt? 
Lösung [PDF]

 

7.12.2015 (**)
Eine kräftige Ameise - Aufgabe 1b und c
 der Wiederholungsklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]
Lösung Aufgabe 1b und c der Wiederholungsklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]

 

9.12.2015 (**)
Probleme mit dem Gyrobus - Aufgabe 1j
 der Probeklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF] 
Lösung  Aufgabe 1j
der Probeklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]

 

11.12.2015 (**)
Wann ist die Wanne voll? 
Eine Wanne wird mit Stöpsel innerhalb von 6 Minuten gefüllt. Wird der Stöpsel rausgezogen leert sich die Wanne in 9 Minuten. Die Abflussgeschwindigkeit soll dabei unabhängig vom Füllstand bzw. dem Wasserdruck sein. Wie lange dauert es die Wanne ohne Stöpsel zu füllen?
Lösung [Link

 

14.12.2015 (**)
Magdeburger Halbkugeln - Aufgabe 1d)
der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF] 
Lösung Aufgabe 1d)
der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]


16.12.2015 (**)
Wasserdruck im Wohnhaus - Aufgabe 6
der Probeklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]
Lösung Aufgabe 6 der Probeklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF


18.12.2015 (*)
Verschiedene Rohre
- Aufgabe 1e) der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]
Lösung Aufgabe 1e) der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]

 

21.12.2015 (*)
Schwingfähiges System - Aufgabe 1g) und h) 
der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]
Lösung Aufgabe 1g) und h) der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]  


23.12.2015 (**)
Schaukelndes Kind - Aufgabe 2
 der Wiederholungsklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]
Lösung Aufgabe 2 der Wiederholungsklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]   


WEIHNACHTSFERIEN


11.1.2016 (**)
Superposition von Wellen - Aufgabe 1j) 
der Wiederholungsklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF]
Lösung Aufgabe 1j) der Wiederholungsklausur aus dem WS 2014/2015 [PDF


13.1.2016 (*)
Schwingende Feder.
Eine Feder wird durch eine Kraft F = 1 N um 5 cm ausgedehnt. Wie groß ist die Schwingungsperiode, wenn an der Feder eine Masse von M = 1 kg hängt? Die Masse der Feder sei vernachlässigbar. 
Lösung [PDF]


15.1.2016 (**)
Kommunikation mit Seilwellen - Aufgabe 5
der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF
Lösung Aufgabe 5 der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]

 

18.1.2016 (**)
Relativistischer Kickoff. Aufgabe 1 a) und b) 
der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]
Lösung  Aufgabe 1 a) und b) der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]


20.1.2016 (**)
Kommunikation mit Seilwellen. Aufgabe 5 
der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]
Lösung Aufgabe 5 der Abschlussklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF


22.1.2016 (**)
Relativistischer Hörsaal. Aufgabe 1h)
 der Wiederholungsklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]
Lösung Aufgabe 1h) der Wiederholungsklausur aus dem WS 2013/2014 [PDF]  

 

 KLAUSURWIEDERHOLUNG & KLAUSUR