Aufgabe

Bewertungsergebnisse (durch die Teilnehmer der SINUS-Veranstaltung

Aufgabe 1: Hüpfender Ball

Ein Ball hüpft auf dem Boden von links nach rechts.

• Zeichne an den Punkten P, Q, R und S die Kräfte ein, die auf den Ball wirken (Kraftpfeile)!
• Gib jeder Kraft eine Bezeichnung und erläutere ihre Stärke und Richtung!

• grüne Karten (beste Aufgabe):
  
• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
  
• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
  
• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):
  

Aufgabe 2: Weltrekord im Hochsprung

Der Weltrekord im Stabhochsprung liegt bei 6,14 m (Bubka). Ist aus physikalischer Sicht eine wesentliche Verbesserung dieses Rekords möglich? Argumentiere Pro und Contra! Welche Faktoren spielen außer den physikalischen Gesichtspunkten eine Rolle - und wie wirken sich diese auf die Höhe aus? (nach Bernd Huhn, IKS Neumünster)

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• grüne Karten (beste Aufgabe):
  
• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
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• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
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• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):
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Aufgabe 3: Kinematik

Ein Porsche 911 fährt auf der Autobahn von Bremen nach Hamburg (insgesamt 110 km).

Auf den ersten 20 km ab dem Bremer Kreuz besteht eine Tempobegrenzung auf 100 km/h.

Danach herrscht zunächst freie Fahrt, bis nach weiteren 40 km eine Baustelle mit Begrenzung auf 80 km/h kommt (Länge 10 km).

Vor der Baustelle muss der Porsche eine Vollbremsung vornehmen, da sich plötzlich ein Stau gebildet hat.

Hinter der Baustelle herrscht dichter, zeitweise stockender Verkehr bis zu den Elbbrücken (Tempolimit 120 km/h).

• Zeichne ein Tempo-Zeit-Diagramm für die Fahrt und erläutere die einzelnen Abschnitte!
• Zeichne ein dazu passendes Beschleunigungs-Zeit-Diagramm!

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• grüne Karten (beste Aufgabe):
  
• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
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• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
  
• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):
  

Aufgabe 4: Stein und Elektron

Ein Holzkügelchen mit der Masse m befinde sich in der Höhe h über dem Erdboden. Losgelassen fällt sie nach unten.

Ein Metallkügelchen (Ladung Q, Masse m) befinde sich in der Mitte zwischen zwei horizontalen Kondensatorplatten (Abstand d, Ladespannung U). Losgelassen bewegt es sich auf die positive Platte zu.

• Diskutiere ob die Beschleunigungen von der Masse der Kügelchen abhängig sind!
• Unter welchen Bedingungen kann man bei der Bewegung des Metallkügelchens die Erdanziehungskraft vernachlässigen?

• grüne Karten (beste Aufgabe):
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• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
  
• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
  
• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):
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Aufgabe 5: Kinematik

Die Abbildung zeigt eine Stroboskop-Aufnahme der Bewegung einer Kugel auf einer horizontalen Fläche.

• Welches v(t)-Diagramm gibt die Bewegung am besten wieder?

• Welches a(t)-Diagramm zeigt die Beschleunigung am besten?

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• grüne Karten (beste Aufgabe):
  
• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
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• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
  
• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):
  

Aufgabe 6: „Fehler" beim Experiment

In der Klasse haben mehrere Schülergruppen aus Fallexperimenten die Erdbeschleunigung g bestimmt. In der Pause ergibt sich folgendes Gespräch:

Axel: Unser Wert g=9,703 ist am besten, wir haben nur 1% Fehler!

Janine: Ihr habt geschummelt. So genau kriegt man das nicht hin!

Axel: Wieso geschummelt? Die schlechteren Ergebnisse kann man weglassen. Hauptsache man hat einen exakten Wert!

Janine: Bei uns kam dauernd etwas anderes heraus &emdash; mal 10,3 mal nur 9,5. Ich glaube, wir haben da etwas falsch gemacht.

Bernd: Wenn man sorgfältig genug arbeitet und keine Fehler macht, müsste eigentlich immer genau 9,81 rauskommen.

• Nimm zu dem Gespräch aus Deiner Sicht Stellung!

• grüne Karten (beste Aufgabe):
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• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
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• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
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• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):
  

Aufgabe 7: Impulssatz

Berechne aus den gegebenen Informationen die Masse des Weizens!

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• grüne Karten (beste Aufgabe):
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• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
  
• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
  
• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):
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Aufgabe 8: Kraftmesser bauen

• Baue einen möglichst empfindlichen Kraftmesser mit einer geeigneten Skala. Du hast folgende Materialien zur Verfügung:

  Büroklammern, Trinkhalme, Lineal, Pappstreifen, Wäscheklammern, Papier, Klebstoff, Wägestücke, Bindfaden, Gummibänder

• Gib an, in welchem Bereich man damit Kräfte messen kann und wie vertrauenswürdig die Messergebnisse sind.

• grüne Karten (beste Aufgabe):
  
• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
  
• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
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• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):
  

Aufgabe 9

Ein Junge (Masse 40 kg) sitzt auf einer Schaukel. Die Punkte P, Q und R markieren die höchste bzw. niedrigste Position.

• Wie groß ist die Geschwindigkeit in Punkt Q?
• Wie groß ist die Seilspannung in Punkt R?

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• grüne Karten (beste Aufgabe):
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• roten Karten (schlechteste Aufgabe):
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• schwarze Punkte (typische Physikaufgabe):
  
• grüne Punkte (sollte häufiger eingesetzt werden):