Physik Klasse 10: Beschleunigte Bewegung und freier Fall (Übungstest)
- Beschleunigte Bewegung und freier Fall
- 10 Fragen
- 13 Minuten
Du rechnest mit gleichmäßig beschleunigten Bewegungen und liest Diagramme. Tipp: Rechne Geschwindigkeiten zuerst in m/s um und nimm für den freien Fall g ≈ 10 m/s².
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Frage 1
Ein Auto beschleunigt gleichmäßig in 8 s aus dem Stand auf 20 m/s. Wie groß ist seine Beschleunigung?
Richtige Antwort: C
a = Δv : Δt = 20 m/s : 8 s = 2,5 m/s². Wer 0,4 m/s² erhält, hat Zeit durch Geschwindigkeit geteilt.
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Frage 2
Ein Zug fährt mit 72 km/h. Wie viele Meter pro Sekunde sind das?
Richtige Antwort: A
Zum Umrechnen von km/h in m/s teilt man durch 3,6: 72 : 3,6 = 20. Mit 259,2 hat man fälschlich mit 3,6 malgenommen.
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Frage 3
Ein Körper startet aus der Ruhe und beschleunigt 5 s lang gleichmäßig mit 2 m/s². Welchen Weg legt er dabei zurück?
Richtige Antwort: B
s = ½ · a · t² = ½ · 2 m/s² · (5 s)² = 25 m. Wer 50 m erhält, hat den Faktor ½ vergessen.
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Frage 4
Ein Stein fällt aus der Ruhe frei nach unten. Welche Geschwindigkeit hat er nach 3 s ungefähr, wenn man den Luftwiderstand vernachlässigt? (g ≈ 10 m/s²)
Richtige Antwort: D
v = g · t = 10 m/s² · 3 s = 30 m/s. Die 45 sind der Fallweg in Metern nach 3 s, keine Geschwindigkeit.
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Frage 5
Ein Stein fällt aus der Ruhe 2 s lang frei nach unten. Welche Strecke legt er dabei ungefähr zurück? (g ≈ 10 m/s², ohne Luftwiderstand)
Richtige Antwort: A
s = ½ · g · t² = ½ · 10 m/s² · (2 s)² = 20 m. Ohne den Faktor ½ käme man auf 40 m.
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Frage 6
Wie sieht im Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung aus dem Stand aus?
Richtige Antwort: C
Die Geschwindigkeit wächst gleichmäßig mit der Zeit, also v = a · t, eine Gerade durch den Ursprung. Eine Parabel ergibt sich erst im Weg-Zeit-Diagramm.
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Frage 7
Was gibt die Fläche unter dem Graphen in einem Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm an?
Richtige Antwort: B
Geschwindigkeit mal Zeit ergibt den Weg, deshalb entspricht die Fläche unter dem v-t-Graphen der Strecke. Die Beschleunigung liest man an der Steigung ab.
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Frage 8
Ein Auto mit der Masse 1.200 kg soll mit 2,5 m/s² beschleunigen. Welche Kraft ist dafür nötig, wenn man Reibung vernachlässigt?
Richtige Antwort: D
Nach dem zweiten newtonschen Gesetz gilt F = m · a = 1.200 kg · 2,5 m/s² = 3.000 N. Mit 480 N hat man die Masse durch die Beschleunigung geteilt.
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Frage 9
Ein Auto fährt mit 20 m/s und bremst gleichmäßig mit 5 m/s² bis zum Stillstand. Wie lang ist der Bremsweg?
Richtige Antwort: B
Der Bremsweg ist s = v² : (2 · a) = 400 : 10 = 40 m. Wer den Faktor 2 im Nenner vergisst, kommt auf 80 m, und 4 ist die Bremszeit in Sekunden.
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Frage 10
In einer luftleeren Glasröhre lässt man gleichzeitig eine Feder und eine Stahlkugel aus derselben Höhe fallen. Was beobachtet man?
Richtige Antwort: A
Ohne Luftwiderstand fallen alle Körper mit derselben Beschleunigung g, unabhängig von ihrer Masse. Dass eine Feder in Luft langsamer fällt, liegt nur am Luftwiderstand.
Leer gelassene Fragen zählen nicht als falsch.
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