Mechanik lernen: Grundlagen, Kinematik, Dynamik und mehr

Question 1

Welche Aussage beschreibt den Zusammenhang zwischen Trägheitsmoment, Rotationsenergie und Winkelgeschwindigkeit eines rotierenden Objekts korrekt?

Accepted Answer

Die Rotationsenergie ist proportional zum Trägheitsmoment und zum Quadrat der Winkelgeschwindigkeit.

Answer

Das Trägheitsmoment ist proportional zur Rotationsenergie und zur Winkelgeschwindigkeit.

Answer

Die Winkelgeschwindigkeit ist proportional zum Trägheitsmoment und zur Rotationsenergie.

Answer

Es besteht keine Beziehung zwischen Trägheitsmoment, Rotationsenergie und Winkelgeschwindigkeit.

Question 2

Frage:

Ein Pendel der Länge l schwingt mit der Amplitude A. Bestimmen Sie die Periodendauer und die Frequenz der Schwingung.

Accepted Answer

Option 1:

Periodendauer: T = 2π√(l/g)
Frequenz: f = 1/T

Answer

Option 2:

Periodendauer: T = π√(l/g)
Frequenz: f = 2/T

Answer

Option 3:

Periodendauer: T = √(l/g)
Frequenz: f = 1/(2T)

Answer

Option 4:

Periodendauer: T = 2π√(g/l)
Frequenz: f = T

Question 3

Welche Arten von Kräften beeinflussen die Bewegung von Objekten?

Accepted Answer

Kontakt- und Fernkräfte

Answer

Nur Kontaktkräfte

Answer

Nur Fernkräfte

Answer

Keine der genannten Kräfte

Question 4

Beschreibe den Zusammenhang zwischen Energie und Impuls. Verwende diesen Zusammenhang, um einen Stoßprozess zu erklären.

Accepted Answer

Die Summe aus kinetischer Energie und Impuls bleibt bei einem Stoß konstant.

Answer

Energie und Impuls sind voneinander unabhängige Größen.

Answer

Die Energie eines Objekts ist immer größer als sein Impuls.

Question 5

Welche Aussage beschreibt eine **skalare** Größe?

Accepted Answer

Sie besitzt eine Größe, aber keine Richtung.

Answer

Sie besitzt eine Größe und eine Richtung.

Answer

Sie beschreibt einen Zustand, aber keine Bewegung.

Answer

Sie ändert sich mit der Zeit.

Question 6

Welche Einheit wird für die Beschleunigung verwendet?

Accepted Answer

Meter pro Quadratsekunde (m/s²)

Answer

Meter pro Sekunde (m/s)

Answer

Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m³)

Answer

Joule pro Sekunde (J/s)

Question 7

Welche Aussage fasst das zweite Newtonsche Gesetz korrekt zusammen?

Accepted Answer

Die Beschleunigung eines Körpers ist proportional zur auf ihn wirkenden Kraft.

Answer

Die auf einen Körper wirkende Kraft ist proportional zu seiner Masse.

Answer

Die Impulserhaltung gilt immer.

Answer

Die Energieerhaltung gilt immer.

Question 8

Welche Kräfte wirken auf einen Körper, der auf einer schiefen Ebene in Ruhe liegt?

Accepted Answer

Sowohl die Gewichtskraft als auch die Normalkraft

Answer

Nur die Gewichtskraft

Answer

Nur die Normalkraft

Answer

Nur die Reibungskraft

Question 9

Welches der folgenden Prinzipien besagt, dass die Gesamtenergie eines Systems konstant bleibt?

Accepted Answer

Energieerhaltung

Answer

Impulserhaltung

Answer

Drehimpulserhaltung

Answer

Massenerhaltung

Question 10

Welche Aussage beschreibt eine **vektorielle** Größe?

Accepted Answer

Sie besitzt eine Größe und eine Richtung.

Answer

Sie ändert sich mit der Zeit.

Answer

Sie beschreibt eine Eigenschaft, die sich nicht ändert.

Answer

Sie ist unabhängig von der Bewegung des Objekts.

Question 11

Welcher Graph stellt die Bewegung eines Körpers dar, der sich mit konstanter Beschleunigung bewegt?

Accepted Answer

Gerade Linie mit positiver Steigung

Answer

Gerade Linie mit negativer Steigung

Answer

Parabel

Answer

Sinuskurve

Question 12

**Berechnung der kinetischen Energie:**   Ein Körper mit der Masse **m = 2 kg** bewegt sich mit einer Geschwindigkeit **v = 10 m/s**.  Welche kinetische Energie besitzt er?

Accepted Answer

100 J

Answer

50 J

Answer

10 J

Answer

200 J

Question 13

**Berechnung der gemeinsamen Geschwindigkeit nach einem Stoß:**  Zwei Körper mit den Massen **m1 = 2 kg** und **m2 = 4 kg** bewegen sich aufeinander zu. Ihre Geschwindigkeiten betragen **v1 = 10 m/s** und **v2 = 5 m/s**. Wie groß ist ihre gemeinsame Geschwindigkeit nach dem Stoß?

Accepted Answer

7 m/s

Answer

5 m/s

Answer

9 m/s

Question 14

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Volumen

Answer

Masse

Answer

Zeit

Question 15

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit. Welche seiner Größen ändert sich nicht?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Energie

Answer

Beschleunigung

Answer

Impuls

Question 16

Welche Kraft wirkt in Richtung des Gefälles auf einen Körper, der sich auf einer geneigten Ebene befindet?

Accepted Answer

Gewichtskraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Normalkraft

Answer

Federkraft

Question 17

Wie lautet die Formel für die Energieerhaltung?

Accepted Answer

Eges = Ekin + Epot

Answer

s = v * t

Answer

F = m * a

Answer

P = E / t

Question 18

Welche Größe kennzeichnet den Widerstand eines Körpers gegen Geschwindigkeitsänderungen?

Accepted Answer

Masse

Answer

Impuls

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kraft

Question 19

Was ist die Einheit des Drehmoments?

Accepted Answer

Nm

Answer

J

Answer

m

Answer

Ws

Question 20

Die potentielle Energie eines Körpers ändert sich, wenn er sich auf einer geneigten Ebene bewegt.

Accepted Answer

Richtig

Answer

Falsch

Answer

Keine Angabe

Answer

Teilweise richtig

Question 21

Das Drehmoment ist eine skalare Größe.

Accepted Answer

Falsch

Answer

Teilweise richtig

Answer

Richtig

Answer

Keine Angabe

Question 22

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Zeit

Answer

Temperatur

Answer

Masse

Question 23

Welche Energieform wird bei der Bewegung eines Pendels umgewandelt?

Accepted Answer

Potenzielle Energie in kinetische Energie

Answer

Elektrische Energie in mechanische Energie

Answer

Kinetische Energie in potenzielle Energie

Answer

Wärmeenergie in kinetische Energie

Question 24

Was ist die Definition des Impulses?

Accepted Answer

Produkt aus Masse und Geschwindigkeit

Answer

Produkt aus Kraft und Zeit

Answer

Quotient aus Masse und Geschwindigkeit

Answer

Differenz aus Masse und Geschwindigkeit

Question 25

Welche Aussage zur Drehbewegung ist korrekt?

Accepted Answer

Das Drehmoment ist proportional zum Abstand vom Drehpunkt

Answer

Die Drehenergie ist eine skalare Größe

Answer

Die Winkelbeschleunigung ist unabhängig von der Masse des rotierenden Körpers

Question 26

Ein Pendel der Länge l schwingt mit einer Periode T. Wie wirkt sich eine Verdopplung der Pendellänge auf die Periode aus?

Accepted Answer

Verdopplung der Periode

Answer

Halbierung der Periode

Answer

Keine Auswirkung

Answer

Verdreifachung der Periode

Question 27

Ein Auto beschleunigt gleichmäßig von 0 auf 100 km/h in 10 Sekunden. Wie groß ist die durchschnittliche Beschleunigung des Autos in m/s²?

Accepted Answer

2,78 m/s²

Answer

10 m/s²

Answer

100 m/s²

Answer

0,28 m/s²

Question 28

Eine Kugel rollt eine geneigte Ebene hinab. Welche Kräfte wirken auf die Kugel während des Rollens?

Accepted Answer

Die Gewichtskraft und die Reibungskraft

Answer

Nur die Reibungskraft

Answer

Keine Kraft wirkt auf die Kugel

Answer

Nur die Gewichtskraft

Question 29

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit. Welche Aussage über die resultierende Kraft auf den Körper ist zutreffend?

Accepted Answer

Die resultierende Kraft ist Null.

Answer

Die resultierende Kraft ist größer als Null.

Answer

Die resultierende Kraft ist gleich der Gewichtskraft.

Answer

Die resultierende Kraft ist gleich der Reibungskraft.

Question 30

Eine Feder mit einer Federkonstante von 100 N/m wird um 5 cm gedehnt. Welche potentielle Energie wird in der Feder gespeichert?

Accepted Answer

0,125 J

Answer

50 J

Answer

5 J

Answer

10 J

Question 31

Ein Flugzeug fliegt mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn. Welche Aussage über die Beschleunigung des Flugzeugs ist richtig?

Accepted Answer

Das Flugzeug erfährt eine Beschleunigung in Richtung des Kreismittelpunkts.

Answer

Das Flugzeug erfährt keine Beschleunigung, da die Geschwindigkeit konstant ist.

Answer

Das Flugzeug erfährt eine Beschleunigung in Richtung der Tangente des Kreises.

Question 32

Ein rotierendes Rad hat ein Trägheitsmoment von 5 kgm². Es wird durch ein Drehmoment von 10 Nm beschleunigt. Welche Winkelbeschleunigung erfährt das Rad?

Accepted Answer

2 rad/s²

Answer

5 rad/s²

Answer

10 rad/s²

Answer

1 rad/s²

Question 33

Ein Auto mit der Masse m1 = 1000 kg stößt mit einem stehenden Auto mit der Masse m2 = 500 kg zusammen. Die Geschwindigkeit des ersten Autos beträgt v1 = 20 m/s. Wie groß ist die Geschwindigkeit der Autos nach dem unelastischen Stoß?

Accepted Answer

13,33 m/s

Answer

15 m/s

Answer

10 m/s

Answer

20 m/s

Question 34

Welche Aussage zur Reibung ist falsch?

Accepted Answer

Reibung kann eine Bewegung unterstützen.

Answer

Alle Aussagen sind richtig.

Answer

Die Größe der Reibungskraft ist proportional zur Normalkraft.

Answer

Reibung ist eine Kraft, die der Bewegung entgegenwirkt.

Question 35

Ein Pendel der Länge l = 1 m schwingt mit einer Frequenz von f = 1 Hz. Wie groß ist die Erdbeschleunigung g?

Accepted Answer

9,81 m/s²

Answer

19,62 m/s²

Answer

24,53 m/s²

Answer

4,9 m/s²

Question 36

Welche der folgenden Aussagen zur Impulserhaltung ist korrekt?

Accepted Answer

Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Answer

Der Gesamtimpuls eines Systems kann sich nur verkleinern.

Answer

Der Gesamtimpuls eines Systems kann sich nur vergrößern.

Question 37

Welche der folgenden Kräfte wirkt über eine Distanz ohne direkten Kontakt?

Accepted Answer

Gravitationskraft

Answer

Federkraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Normalkraft

Question 38

Welche der folgenden Bewegungsarten beschreibt eine konstante Geschwindigkeit?

Accepted Answer

Ein Auto fährt mit gleichbleibender Geschwindigkeit auf einer geraden Strecke.

Answer

Ein Ball wird in die Luft geworfen.

Answer

Ein Pendel schwingt hin und her.

Question 39

Was ist die SI-Einheit für Energie?

Accepted Answer

Joule

Answer

Newtonmeter

Answer

Watt

Answer

Kilogrammmeter

Question 40

Welche Aussage zur Drehbewegung ist korrekt?

Accepted Answer

Das Drehmoment ist das Produkt aus Kraft und Hebelarm.

Answer

Die Winkelgeschwindigkeit ist direkt proportional zum Drehmoment.

Answer

Die Winkelbeschleunigung ist direkt proportional zur Kraft.

Question 41

Ein Auto fährt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 20 m/s. Welche Strecke legt es in 10 Sekunden zurück?

Accepted Answer

200 m

Answer

50 m

Answer

20 m

Answer

100 m

Question 42

Ein Objekt wird auf einer reibungsfreien Oberfläche mit einer Kraft von 10 N über eine Strecke von 5 m bewegt. Wie viel Arbeit wird dabei verrichtet?

Accepted Answer

50 J

Answer

10 J

Answer

25 J

Answer

2 J

Question 43

Ein senkrecht nach oben geworfener Ball erreicht seinen höchsten Punkt. Welche Aussage über seine Geschwindigkeit und Beschleunigung ist korrekt?

Accepted Answer

Die Geschwindigkeit ist Null, die Beschleunigung zeigt nach unten und beträgt g (Erdbeschleunigung).

Answer

Die Geschwindigkeit und die Beschleunigung sind beide Null.

Answer

Die Geschwindigkeit ist Null, die Beschleunigung zeigt nach oben und beträgt g.

Question 44

Ein Objekt mit einer Masse von 2 kg wird durch eine Kraft von 10 N beschleunigt. Wie groß ist die Beschleunigung des Objekts?

Accepted Answer

5 m/s²

Answer

0,2 m/s²

Answer

2 m/s²

Answer

20 m/s²

Question 45

Zwei Objekte mit unterschiedlicher Masse werden gleichzeitig aus derselben Höhe fallen gelassen. Der Luftwiderstand ist zu vernachlässigen. Was lässt sich über ihre Fallzeiten sagen?

Accepted Answer

Beide Objekte erreichen den Boden gleichzeitig.

Answer

Die Fallzeiten hängen von der Form der Objekte ab.

Answer

Das Objekt mit der kleineren Masse erreicht den Boden zuerst.

Answer

Das Objekt mit der größeren Masse erreicht den Boden zuerst.

Question 46

Ein Objekt gleitet mit konstanter Geschwindigkeit eine schiefe Ebene hinunter. Welche Aussage über die Reibungskraft ist korrekt?

Accepted Answer

Die Reibungskraft ist gleich der Komponente der Gewichtskraft parallel zur schiefen Ebene.

Answer

Die Reibungskraft ist größer als die Komponente der Gewichtskraft parallel zur schiefen Ebene.

Answer

Die Reibungskraft ist gleich Null.

Question 47

Ein Auto mit einer Masse von 1000 kg fährt mit 10 m/s und kollidiert mit einem stehenden Auto mit gleicher Masse. Nach der Kollision bewegen sich beide Autos zusammen weiter. Wie hoch ist die Geschwindigkeit der beiden Autos unmittelbar nach der Kollision?

Accepted Answer

5 m/s

Answer

0 m/s

Answer

10 m/s

Answer

20 m/s

Question 48

Ein Hebel ist im Gleichgewicht. Auf der einen Seite des Hebels, 1 Meter vom Drehpunkt entfernt, befindet sich ein Gewicht von 10 kg. Auf der anderen Seite, 2 Meter vom Drehpunkt entfernt, befindet sich ein unbekanntes Gewicht. Wie schwer ist das unbekannte Gewicht?

Accepted Answer

5 kg

Answer

20 kg

Answer

2,5 kg

Answer

10 kg

Question 49

Ein Auto fährt mit konstanter Geschwindigkeit von 20 m/s. Welche Strecke legt es in 10 Sekunden zurück?

Accepted Answer

200 m

Answer

100 m

Answer

400 m

Answer

20 m

Question 50

Ein Ball wird senkrecht nach oben geworfen. Welche Aussage über die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Balls am höchsten Punkt seiner Flugbahn ist korrekt?

Accepted Answer

Die Geschwindigkeit ist null und die Beschleunigung ist gleich der Erdbeschleunigung.

Answer

Die Geschwindigkeit ist maximal und die Beschleunigung ist null.

Answer

Sowohl die Geschwindigkeit als auch die Beschleunigung sind null.

Question 51

Ein Objekt mit einer Masse von 5 kg wird mit einer Kraft von 10 N beschleunigt. Wie groß ist die Beschleunigung des Objekts?

Accepted Answer

2 m/s²

Answer

5 m/s²

Answer

50 m/s²

Answer

0,5 m/s²

Question 52

Ein Objekt wird auf einer horizontalen Oberfläche mit konstanter Geschwindigkeit gezogen. Welche Aussage über die Reibungskraft ist korrekt?

Accepted Answer

Die Reibungskraft ist gleich groß wie die Zugkraft und entgegengesetzt gerichtet.

Answer

Die Reibungskraft ist größer als die Zugkraft.

Answer

Die Reibungskraft ist kleiner als die Zugkraft.

Question 53

Ein Objekt befindet sich in Ruhe auf einer schiefen Ebene. Welche Kraft verhindert, dass das Objekt die Ebene hinunterrutscht?

Accepted Answer

Haftreibungskraft

Answer

Gewichtskraft

Answer

Zentrifugalkraft

Answer

Normalkraft

Question 54

Ein Ball wird aus einer Höhe von 10 Metern fallen gelassen. Mit welcher Geschwindigkeit trifft er auf dem Boden auf (unter Vernachlässigung des Luftwiderstands)?

Accepted Answer

14 m/s

Answer

10 m/s

Answer

20 m/s

Question 55

Ein Objekt bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn. Welche Aussage über die auf das Objekt wirkende Kraft ist korrekt?

Accepted Answer

Die Kraft ist zum Mittelpunkt des Kreises gerichtet.

Answer

Die Kraft ist null, da die Geschwindigkeit konstant ist.

Answer

Die Kraft ist tangential zur Kreisbahn gerichtet.

Question 56

Zwei Personen stoßen sich auf einem reibungsfreien Untergrund voneinander ab. Person A hat eine Masse von 60 kg, Person B eine Masse von 80 kg. Nach dem Abstoßen bewegt sich Person A mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s. Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich Person B?

Accepted Answer

1,5 m/s

Answer

2 m/s

Answer

0,67 m/s

Answer

2,67 m/s

Question 57

Ein Rad dreht sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit von 10 rad/s. Wie groß ist der Drehwinkel, den das Rad in 5 Sekunden zurücklegt?

Accepted Answer

50 rad

Answer

2 rad

Answer

250 rad

Answer

10 rad

Question 58

Welche der folgenden Größen ist keine Vektorgröße?

Accepted Answer

Arbeit

Answer

Kraft

Answer

Beschleunigung

Answer

Geschwindigkeit

Question 59

Welche Aussage zur Geschwindigkeit eines Körpers ist korrekt?

Accepted Answer

Die Geschwindigkeit ist die zeitliche Änderung des Ortsvektors.

Answer

Die Geschwindigkeit ist der zurückgelegte Weg in einer bestimmten Zeit.

Answer

Die Geschwindigkeit ist die Beschleunigung in einer bestimmten Zeit.

Question 60

Ein Körper bewegt sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von 10 m/s. Wie groß ist sein Weg nach 5 Sekunden?

Accepted Answer

50 m

Answer

10 m

Answer

100 m

Answer

500 m

Question 61

Was ist die SI-Einheit für Kraft?

Accepted Answer

Newton (N)

Answer

Watt (W)

Answer

Joule (J)

Answer

Sekunde (s)

Question 62

Welches der folgenden Kraftpaare ist ein Aktions-Reaktions-Paar?

Accepted Answer

Die Kraft, die der Fuß auf den Boden ausübt, und die Kraft, die der Boden auf den Fuß ausübt.

Answer

Die Kraft, die ein Magnet auf ein Stück Eisen ausübt, und die Kraft, die das Stück Eisen auf den Magneten ausübt.

Answer

Die Kraft der Schwerkraft auf die Erde und die Kraft der Erde auf den Mond.

Question 63

Welche Energieform wird freigesetzt, wenn ein Pendel schwingt?

Accepted Answer

Mechanische Energie

Answer

Chemische Energie

Answer

Thermische Energie

Answer

Elektrische Energie

Question 64

Was ist das Trägheitsmoment eines Massenpunktes?

Accepted Answer

m * r^2

Answer

m * g

Answer

m * v

Answer

m * a