Prisma Physik 2, Schulbuch

10 Lösungen zu den Aufgaben Physik? – Fragen an die Natur Seite 8  die Brücke ändert ja nach tempera- tur ihre länge. die rollen ermögli- chen eine „Bewegung“ der Brücke. 2 die ausströmende luft treibt den Ballon vorwärts. Bei einem rake- tentriebwerk erzeugen die ausströ- menden verbrennungsgase den vortrieb. 3 es wird mehr schall „eingefangen“ und zu den ohren gelenkt. 4 die strömende luft erzeugt einen unterdruck über dem Flügel bzw. Überdruck unterhalb. dies bewirkt einen auftrieb. Seite 9  Z.B. uhr, waage, tachometer, thermometer, … 2 Z.B.: Zeit: stunde, minute, sekun- de; Geschwindigkeit: km/h, m/s; temperatur: °C; Temperatur – Warm oder kalt? Seite 3 2 50 °C sind ungefähr 120 F bzw. 325 k. –10 °C sind ungefähr 15 F bzw. 265 k. (erweiterung: die umrechnungs- formeln lauten: temperatur in F = (temperatur in °C) · 9/5 + 32 temperatur in k = temperatur in °C + 273 Seite 7  durch dehnungsfugen. 2 dadurch kann man stahl in Beton „eingießen“ (stahlbetonbauten) 3 ein 100-m - eisenstab verlängert sich bei einem temperaturunter- schied von 20 °C um 24 mm (seite 16, abb. 1): verlängerung = 3 · 24 mm = 72 mm Seite 2  wenn wasser unter den platten gefriert, braucht das eis mehr platz und hebt die platten. wenn was- ser in einer leitung gefriert, kann das eis das rohr zerstören. Seite 26 – Aufgaben  C steht für Grad Celsius (die bei uns gebräuchliche temperaturska- la), F für Grad Fahrenheit (in den usa verwendet) und k für kelvin (die in der physik übliche skala). 2 1) das Flüssigkeitsgefäß des ther- mometers muss vollständig in die Flüssigkeit eintauchen. 2) man muss beim ablesen senk- recht auf das thermometer sehen. 3 a) Gase dehnen sich stärker aus als Festkörper und Flüssigkeiten. b) alle Gase dehnen sich bei er- wärmung gleich stark aus. 4 wasser hat bei +4 °C sein kleinstes volumen und dehnt sich bei wei- terer abkühlung wieder aus. (Üb- licherweise nimmt das volumen bei weiterer abkühlung ab.) 5 die kulissen und modelle im Film sind originalgetreue nachbauten (eventuell in einem anderen maß- stab). das teilchenmodell in der physik wird nicht benutzt, um ein original nachzubauen. sie sind keine abbildung der wirklichkeit. sie dienen vielmehr dazu, etwas besser zu verstehen. das teilchen- modell ist eine vorstellungs- und erklärungshilfe. Schall – Schwingungen und Wellen Seite 36  b) weil die ausbreitungsgeschwin- digkeit des lichtes größer ist als jene des schalls. 2 ein echo ist schall, der durch ein hindernis zurückgeworfen wird. da der schall 340 m/s zurücklegt kann man durch messung der Zeit die entfernung bestimmen. da der schall hin- und zurücklaufen muss, beträgt die entfernung für jede sekunde 340 m/2 = 170 m. Seite 44 – Aufgaben  sie schwingt öfters in der sekunde als die stimmgabel mit 440 hz. ihr ton klingt höher. 2 links oben: ein reiner ton rechts oben: ein Geräusch links unten: ein ton (z. B. Geige) rechts unten: ein knall 3 wenn die Flügel zu schnell oder zu langsam schlagen, entsteht ein für unser Gehör zu hoher bzw. tiefer ton. 4 durch „verkürzen“ der saite mit dem Finger entsteht ein hoher ton. anschlagen direkt über dem schallloch ergibt laute töne. 5 schall legt in wasser in einer se- kunde 1485 m zurück. in 0,85 s also 1485 m/s · 0,85 s = 1262,25 m. da der schall hin- und retour läuft, beträgt die tiefe rund 631 m. 6 a) auf dem mond gibt es keine luft, die den schall überträgt. b) im luftleeren raum kann schall nicht übertragen werden, aber auch Festkörper leiten den schall weiter. 7 weil wir zwei ohren haben. 9 in einem leeren raum gibt es einen nachhall, weil nichts mehr vorhanden ist, dass den schall schluckt oder dämpft. 0 Z.B. im straßenverkehr. 2 ultraschall = töne, deren Frequenz über 16000 hz liegen. infraschall = töne mit Frequenzen unter 16 hz. 3 16–21000 hz 4 die Fähigkeit, höhere töne zu hö- ren, nimmt ab. 5 der schall wird über die Fäden übertragen. es klingt wie ein Glo- ckenschlag. Körper und Bewegung Seite 49  Geschwindigkeit v = zurückgelegter weg s / benötigte Zeit t = 700 m/28 s = 25 m/s (25 m/s · 3,6 = 90 km/h) 2 Geschwindigkeit = zurückgelegter weg/ benötigte Zeit = 11000 m/500 s = 22 m/s (22 m/s · 3,6 = 79,2 km/h) 3 1 minute 23 sekunden = 83 se- kunden Geschwindigkeit = zurückgelegter weg/ benötigte Zeit = 150 m/83 s = 1,8 m/s (1,8 m/s · 3,6 = 6,5 km/h) Seite 55  Geschwindigkeit = zurückgelegter weg/ benötigte Zeit = 350 m/22,7 s = 15,4 m/s (15,4 m/s · 3,6 = 55,5 km/h) 2 Geschwindigkeit v = 69,62 km/h 69,62 km/h/3,6 = 19,3 m/s zurückgelegter weg s = Geschwin- digkeit v · benötigte Zeit t = 19,3 m/s · 20,8 s = 401,4 m 4 Zuerst nimmt die Geschwindig- keit des Zuges zu, dann bleibt sie konstant. anschließens steigert sich wieder die Geschwindigkeit, aber langsamer als bei der weg- fahrt. nach einem weiteren stück mit konstanter Geschwindigkeit bremst der Zug (die Geschwindig- keit sinkt auf null). Seite 57  100 km/h = 27,8 m/s Beschleunigung a ist Geschwin- digkeitsänderung v /benötigte Zeit t = (27,8 m/s) /3,7 s = 7,5 m/s 2 2 Geschwindigkeitsänderung v = Beschleunigung a · benötigte Zeit t = 50 m/s 2 · 1 s = 50 m/s (= 180 km/h). Seite 59/60 – Aufgaben  Zeit t = 2 stunden 30 minuten = 2,5 h entfernung s = 1230 km v = s/t = 1230 km/ 2,5 h = 492 km/h 2 Zeit t = 9 stunden 25 minuten = 565 minuten Nur zu Prüfzwecken – Eigent m des Verlags öbv