Telekolleg Physik - 1. Trimester: Mechanik -
Folge
11: Kräftige Drehung
Überprüfen Sie ihr Wissen
- Beim Radwechsel kann ein Mann eine maximale Kraft von 0,50 kN aufwenden,
sein Bordwerkzeug erlaubt einen maximalen Hebelarm von 25 cm. Eine Frau
verwendet einen Schlüssel mit der Länge 0,40 m und übt dabei eine Kraft von
320 N auf. Welche Aussagen sind richtig?
(A)
Beide Drehmomente sind in etwa gleich.
(B) Die
Frau bekommt die Schrauben leichter auf.
(C) Der
Mann bekommt die Schrauben leichter auf.
- Ein Drehmomentschlüssel mit einem wirksamen Hebelarm von 0,40 m wird um
180° gedreht. Dabei bleibt die Kraft stets senkrecht zum Hebelarm gerichtet
und der Betrag ist konstant gleich 120 N. Berechnen Sie das Drehmoment und die
Arbeit.
(A)
W = M = 48 Nm
(B)
W = 48 J; M = 48 Nm
(C)
W = 151 J; M = 48 Nm
- Ein Drehmomentschlüssel (r = 0,40 m) steckt in waagrechter Richtung
an einer Radschraube. Die Kraft F = 141 N wirkt jeweils unter 45° in
bezug auf den Schlüssel einmal nach rechts und einmal nach links. Wie groß
sind die Drehmomente?
(A)
Wenn die Kraft zur Radschraube hinzeigt, dann ist das Drehmoment größer.
(B) Das
Drehmoment ist beide Male gleich.
(C)
M1 = M2 = 40 Nm
- Ein Kettenkarussell wird innerhalb von 1,5 Minuten in eine Rotation mit
einer Periodendauer von 4,0 s versetzt. Berechnen Sie die
Winkelgeschwindigkeit und die Winkelbeschleunigung.
(A)
kann ich nicht
(B) 1,6
s-1 bzw. 0,018 s-2
(C) 1,6
1/s bzw. 1,1 1/s2
- Das Experiment mit der Kabelrolle
können Sie zuhause mit einer ähnlich geformten Fadenrolle ausprobieren. Welche
Aussagen sind richtig?
(A)
Beim "Herrollen" muss der lose Faden flach über den Tisch gezogen
werden.
(B)
Wird die Rolle so umgedreht, dass der lose Faden oben die Wicklung verlässt,
dann ist ein "Wegrollen" unmöglich.
(C)
Wenn die Rolle weder weg- noch herrollt, sondern nur rutscht, dann bilden der
Drehpunkt, der Berührpunkt des losen Faden an der Wicklung und der gestreckte
lose Faden eine gemeinsame Gerade.
- Ein Rad, ein Zylinder und eine Kugel haben je einen Durchmesser von 8,0 cm
und eine Masse von 1,5 kg. Berechnen Sie die Trägheitsmomente.
(A) 24
kg cm2; 12 kg cm2; 9,6 kg cm2
(B) 96
kg cm2; 48 kg cm2; 38 kg cm2
(C)
andere Zahlenwerte
- Beim Turmspringen und beim Turnen gibt es verschiedene Formen von Salti.
Welche Aussagen sind richtig?
(A) Es
ist geschickt, einen Salto gestreckt anzudrehen und sich erst dann
zusammenzukauern.
(B)
Gestreckte Salti sind leichter.
(C) Das
Trägheitsmoment des Springers ist keine konstante Größe.
- Bei einem besondern Jojo wurde eine Kugel statt der sonst üblichen
Scheibe verwendet. Der Durchmesser beträgt 20 cm und die Masse 500 g, die
Höhendifferenz zwischen den beiden Umkehrpunkten ist 1,0 m. Berechnen Sie die
Winkelgeschwindigkeit
an beiden Punkten.
(A)
oben = unten = 70
s-1
(B)
oben = 0; unten = 70
s-1
(C)
andere Zahlenwerte