Mechanik lernen: Grundlagen, Kinematik, Dynamik und Energieerhaltung

Question 1

Nach Newtons drittem Gesetz, auch bekannt als **Wechselwirkungsprinzip**, gilt für die Kräfte zwischen zwei Objekten:

Accepted Answer

Sie sind gleich groß und entgegengesetzt gerichtet.

Answer

Ihre Summe ist proportional zur Masse eines Objekts.

Answer

Sie nehmen mit zunehmendem Abstand ab.

Answer

Sie hängen von der Masse eines Objekts ab.

Question 2

Welche Aussage über Reibungskraft ist richtig?

Accepted Answer

Reibungskraft wirkt immer entgegen der Bewegungsrichtung.

Answer

Reibungskraft tritt nur zwischen festen Oberflächen auf.

Answer

Reibungskraft beschleunigt die Bewegung eines Objekts.

Answer

Reibungskraft ist unabhängig von der Kontaktfläche der Objekte.

Question 3

Welches Prinzip beschreibt das Hebelgesetz?

Accepted Answer

Das Produkt aus Hebelkraft und Hebelarm entspricht dem Produkt aus Lastkraft und Lastarm.

Answer

Die Hebelkraft ist stets größer als die Lastkraft.

Answer

Der Hebelarm ist stets der Abstand vom Drehpunkt zum Angriffspunkt der Lastkraft.

Answer

Ein Hebel besitzt immer nur einen Arm.

Question 4

Was beschreibt den Impuls eines Körpers am besten?

Accepted Answer

Richtung und Stärke seiner Bewegung

Answer

Seine gesamte Energie

Answer

Die auf ihn wirkende Kraft

Answer

Seine Masse

Question 5

Welcher Satz beschreibt den Impulserhaltungssatz am besten?

Accepted Answer

In einem geschlossenen System bleibt die Summe der Impulse aller Körper unverändert.

Answer

In einem geschlossenen System bleibt die Summe der Kräfte aller Körper unverändert.

Answer

In einem geschlossenen System bleibt die Summe der Energien aller Körper unverändert.

Question 6

Ein Objekt mit einer Masse von 2 kg wird mit einer Kraft von 10 Newton bewegt. Welche Beschleunigung hat das Objekt?

Accepted Answer

5 m/s²

Answer

1 m/s²

Answer

10 m/s²

Answer

20 m/s²

Question 7

Welche der folgenden Größen ist eine abgeleitete Einheit im Internationalen Einheitensystem (SI)?

Accepted Answer

Newton

Answer

Meter

Answer

Sekunde

Answer

Kilogramm

Question 8

Ein Körper der Masse m bewegt sich mit der Geschwindigkeit v. Welche Größe ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit?

Accepted Answer

Kinetische Energie

Answer

Impuls

Answer

Leistung

Question 9

Newtons erstes Gesetz beschreibt das Verhalten von Körpern ohne äußere Krafteinwirkung. Welche Aussage trifft auf dieses Gesetz zu?

Accepted Answer

Ein ruhender Körper bleibt in Ruhe, ein bewegter Körper bewegt sich gleichförmig auf einer Geraden.

Answer

Je größer die Kraft auf einen Körper, desto schneller bewegt er sich.

Answer

Übt ein Körper eine Kraft auf einen anderen aus, wirkt eine gleich große Gegenkraft zurück.

Answer

Die Energie eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Question 10

Ein Auto mit einer Masse von 1000 kg beschleunigt in 10 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Welche Kraft wirkt auf das Auto?

Accepted Answer

10000 N

Answer

1000 N

Answer

100000 N

Question 11

Welche Größe besitzt sowohl einen Betrag als auch eine Richtung?

Accepted Answer

Kraft

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Masse

Answer

Zeit

Question 12

Um einen schweren Gegenstand mit einem Hebel anzuheben, muss der Arbeiter am kürzeren Arm mehr Kraft aufwenden. Welcher Arm ist das?

Accepted Answer

Der kürzere Arm

Answer

Der längere Arm

Answer

Beide Arme gleich stark

Answer

Die Kraft hängt nicht von der Armlänge ab

Question 13

Was beschreibt das Trägheitsgesetz über einen Körper, der nicht von äußeren Kräften beeinflusst wird?

Accepted Answer

Er behält seinen Ruhezustand oder seine gleichförmige Bewegung bei

Answer

Er beschleunigt seine Geschwindigkeit

Answer

Er speichert seine Energie

Question 14

Welche Aussage über die Ausbreitung von Wellen ist **falsch**?

Accepted Answer

Beim Durchgang einer Welle bewegen sich die Teilchen des Mediums parallel zur Ausbreitungsrichtung.

Answer

Wellen können sich in verschiedenen Medien wie Luft, Wasser und Festkörpern ausbreiten.

Answer

Die Wellengeschwindigkeit hängt von der Frequenz und der Wellenlänge ab.

Question 15

Welche Eigenschaft ist charakteristisch für mechanische Wellen?

Accepted Answer

Sie benötigen ein Medium zur Ausbreitung.

Answer

Sie können sich im Vakuum ausbreiten.

Answer

Ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit ist immer konstant.

Answer

Sie können Energie, aber keinen Impuls übertragen.

Question 16

Welches der folgenden Prinzipien ist **kein** Newtonsches Axiom?

Accepted Answer

Das Wechselwirkungsgesetz

Answer

Das Trägheitsprinzip

Answer

Das Prinzip von Kraft und Beschleunigung

Question 17

Wie breiten sich Schallwellen in einem Medium aus?

Accepted Answer

Schallwellen sind mechanische Wellen, die ein Medium benötigen, um sich auszubreiten.

Answer

Schallwellen sind elektromagnetische Wellen, die sich ohne Medium ausbreiten.

Answer

Schallwellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus und sind immer transversal.

Answer

Schallwellen können sich auch im Vakuum ausbreiten.

Question 18

Welche Aussage zur Leistung **P** ist korrekt?

Accepted Answer

Leistung ist eine skalare Größe mit der Einheit Watt (W).

Answer

Leistung ist eine vektorielle Größe mit der Einheit Joule pro Sekunde (J/s).

Answer

Leistung ist eine skalare Größe mit der Einheit Newtonmeter pro Sekunde (Nm/s).

Answer

Leistung ist eine vektorielle Größe mit der Einheit Pferdestärke (PS).

Question 19

Welche Aussage beschreibt die Reibungskraft zwischen zwei Oberflächen am besten?

Accepted Answer

Sie entsteht durch das Ineinandergreifen von Unebenheiten auf den Oberflächen.

Answer

Sie wirkt immer in Bewegungsrichtung.

Answer

Sie hängt nicht von der senkrecht zu den Oberflächen wirkenden Kraft ab.

Answer

Sie tritt nur auf, wenn die Oberflächen stillstehen.

Question 20

Was ist die treffendste Beschreibung der Amplitude einer Schwingung?

Accepted Answer

Die größte Entfernung von der Ruheposition

Answer

Die Zeit für eine Schwingung

Answer

Die Energie der Schwingung

Answer

Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde

Question 21

Welche Aussage beschreibt die Energieumwandlung in einem schwingenden System korrekt?

Accepted Answer

Potenzielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt und umgekehrt, wobei die Gesamtenergie erhalten bleibt.

Answer

Nur kinetische Energie wird erzeugt.

Answer

Nur potentielle Energie wird erzeugt.

Answer

Die Energie bleibt konstant und wandelt sich nicht um.

Question 22

Wie viel Arbeit verrichtet eine Kraft von 10 Newton an einem Körper mit einer Masse von 5 Kilogramm, wenn der Körper über eine Strecke von 10 Metern bewegt wird?

Accepted Answer

100 Joule

Answer

1 Joule

Answer

100 Joule pro Sekunde

Question 23

Das zweite Newtonsche Axiom, auch **Grundgesetz der Dynamik** genannt, besagt, dass:

Accepted Answer

Die Beschleunigung eines Körpers proportional zur wirkenden Kraft und umgekehrt proportional zu seiner Masse ist.

Answer

Die zurückgelegte Strecke eines Körpers proportional zur Zeit und umgekehrt proportional zu seiner Masse ist.

Question 24

Welche der folgenden Größen ist **keine** eine SI-Basiseinheit?

Accepted Answer

Kraft

Answer

Länge

Answer

Zeit

Answer

Masse

Question 25

Welche Eigenschaft ist für die Ausbreitung von Wellen unerlässlich?

Accepted Answer

Wellen benötigen ein Medium zur Ausbreitung.

Answer

Wellen können sich im Vakuum ausbreiten.

Answer

Wellen transportieren immer Materie.

Question 26

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe, die sowohl einen Betrag als auch eine Richtung hat?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Masse

Answer

Zeit

Answer

Temperatur

Question 27

Welche Formel berechnet die potenzielle Energie eines Körpers der Masse m in der Höhe h?

Accepted Answer

E_p = m * g * h

Answer

E_p = m * h * g

Answer

E_p = g * m / h

Answer

E_p = h / g * m

Question 28

Welches der folgenden Aussagen beschreibt das dritte Newtonsche Gesetz korrekt?

Accepted Answer

Für jede Aktion gibt es eine gleich große, aber entgegengesetzte Reaktion.

Answer

Die Richtung der Reaktion ist immer entgegengesetzt zur Richtung der Aktion.

Answer

Die Stärke der Reaktion ist immer kleiner als die Stärke der Aktion.

Question 29

Eine Welle bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 343 m/s in einem Medium. Wie lang ist die Wellenlänge λ, wenn die Frequenz f 1000 Hz beträgt?

Accepted Answer

0,343 m

Answer

343 m

Answer

1000 m

Question 30

Wie erklärt das Newtonsche Gravitationsgesetz die Bewegung der Planeten um die Sonne?

Accepted Answer

Die Gravitationskraft der Sonne erzeugt eine Zentripetalkraft, die die Planeten auf ihrer Bahn hält.

Answer

Planeten bewegen sich auf geraden Linien um die Sonne.

Answer

Die Gravitationskraft zwischen Sonne und Planeten ist über die Entfernung konstant.

Question 31

Welche Aussage zur Reibungskraft auf einer schiefen Ebene ist korrekt?

Accepted Answer

Die Reibungskraft hängt von der Masse des Körpers und dem Neigungswinkel der Ebene ab.

Answer

Die Reibungskraft wirkt in Bewegungsrichtung und beschleunigt den Körper.

Answer

Die Reibungskraft ist auf einer schiefen Ebene immer kleiner als auf einer horizontalen Fläche.

Question 32

Wie beeinflusst die Schwerkraft die Bewegung von Objekten in der Erdatmosphäre?

Accepted Answer

Sie zieht Objekte zur Erde und verlangsamt sie mit zunehmender Höhe.

Answer

Sie stößt Objekte von der Erde weg und beschleunigt sie mit zunehmender Höhe.

Answer

Sie hat keinen Einfluss auf die Bewegung von Objekten in der Erdatmosphäre.

Question 33

Beschreibe den Zusammenhang zwischen Energie und Leistung. Veranschauliche deine Antwort mit einem Beispiel aus dem Alltag.

Accepted Answer

Energie ist die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten, während Leistung die pro Zeiteinheit übertragene Energiemenge ist.

Answer

Leistung ist die Gesamtarbeit, die verrichtet wird, während Energie die Energiemenge ist, die benötigt wird, um die Arbeit zu verrichten.

Answer

Energie und Leistung sind nicht miteinander verknüpft.

Answer

Energie ist eine konstante Größe, während Leistung sich im Laufe der Zeit ändert.

Question 34

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe, die sowohl Betrag als auch Richtung hat?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Masse

Answer

Temperatur

Answer

Dichte

Question 35

Ein Körper der Masse m bewegt sich mit der Geschwindigkeit v. Wie lautet seine Bewegungsenergie?

Accepted Answer

0,5 * m * v²

Answer

m * v

Answer

m * v²

Answer

0,5 * m / v²

Question 36

Welche Energieform wird bei der Umwandlung von Höhenenergie in Bewegungsenergie freigesetzt?

Accepted Answer

Potenzielle Energie

Answer

Chemische Energie

Answer

Elektrische Energie

Answer

Wärmeenergie

Question 37

Welche Einheit wird zur Messung von Kraft verwendet?

Accepted Answer

Newton

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Coulomb

Question 38

Welche Energieform entsteht durch Reibung zwischen zwei Oberflächen?

Accepted Answer

Wärmeenergie

Answer

Mechanische Energie

Answer

Elektrische Energie

Answer

Chemische Energie

Question 39

Welches Gesetz beschreibt die Anziehungskraft zwischen zwei Körpern?

Accepted Answer

Newtonsches Gravitationsgesetz

Answer

Coulombsches Gesetz

Answer

Ohmsches Gesetz

Answer

Faradaysches Gesetz

Question 40

Wie trägt die Reibungskraft zur Stabilität von Gegenständen bei? Nenne Beispiele aus dem Alltag.

Accepted Answer

Die Reibungskraft erhöht die Stabilität, indem sie die Bewegung verhindert.

Answer

Die Reibungskraft verringert die Stabilität, indem sie die Bewegung beschleunigt.

Answer

Die Reibungskraft hat keinen Einfluss auf die Stabilität.

Answer

Die Reibungskraft erhöht die Stabilität nur auf geneigten Flächen.

Question 41

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Masse

Answer

Temperatur

Answer

Zeit

Question 42

Ein Körper bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s. Wie viele Meter legt er in 2 Sekunden zurück?

Accepted Answer

15

Answer

5

Answer

10

Answer

20

Question 43

Welche Kraft wirkt auf einen Körper der Masse m, der sich mit der Beschleunigung a bewegt?

Accepted Answer

ma

Answer

m/a

Answer

a/m

Answer

0

Question 44

Ein Körper mit der Masse m fällt aus einer Höhe h zu Boden. Welche Energie besitzt er unmittelbar vor dem Aufprall?

Accepted Answer

mgh

Answer

0,5mgh

Answer

2mgh

Answer

0

Question 45

Welche der folgenden Aussagen über Reibung ist korrekt?

Accepted Answer

Reibung verringert die kinetische Energie eines Körpers.

Answer

Reibung ist eine skalare Größe.

Answer

Reibung wirkt immer in Bewegungsrichtung.

Answer

Reibung kann die kinetische Energie eines Körpers erhöhen.

Question 46

Wie lautet die Formel für die Zentripetalkraft?

Accepted Answer

Fc = mv²/r

Answer

Fc = mv/r

Answer

Fc = mv²

Answer

Fc = m/r

Question 47

Welche der folgenden Einheiten ist eine SI-Einheit?

Accepted Answer

Newton

Answer

Meile

Answer

Pfund

Answer

Gallone

Question 48

Welche Formel berechnet die Bewegungsenergie eines Körpers mit der Masse m und der Geschwindigkeit v?

Accepted Answer

1/2 * m * v²

Answer

m * v

Answer

v / m

Answer

m / v

Question 49

Wie beeinflusst die Schwerkraft mechanische Systeme? Erläutere ihre Rolle anhand von Beispielen aus der Astronomie.

Accepted Answer

Die Schwerkraft ist verantwortlich für die Umlaufbahnen von Planeten um Sterne und die Gezeiten auf der Erde.

Answer

Die Schwerkraft wirkt nur auf sehr große Objekte wie Planeten und Sterne.

Answer

Die Schwerkraft zieht Objekte an, hat aber keinen Einfluss auf ihre Bewegung.

Answer

Die Schwerkraft nimmt mit zunehmender Entfernung zwischen Objekten nicht ab.

Question 50

Welche Arten von Reibung gibt es und wie beeinflussen sie die Bewegung von Körpern? Erläutere dies mit konkreten Beispielen.

Accepted Answer

Haft-, Gleit- und Rollreibung

Answer

Nur Haftreibung

Answer

Gleitreibung ist immer größer als Haftreibung

Question 51

Wie lässt sich die Mechanik in verschiedenen Bereichen anwenden?

Accepted Answer

In allen Bereichen der Wissenschaft und Technik

Answer

Ausschließlich im medizinischen Bereich

Answer

Lediglich im Bauwesen

Answer

Nur in der Luftfahrt

Question 52

Was besagt der Impulserhaltungssatz? Erläutere, wie er beim Raketenantrieb genutzt wird.

Accepted Answer

Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant.

Accepted Answer

Beim Raketenantrieb wird der Impuls des Treibstoffs auf die Rakete übertragen.

Answer

Die Impulserhaltung gilt nur für Körper mit konstanter Masse.

Question 53

Welche Aussage zur dynamischen Reibungskraft ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist abhängig vom Material und der Rauigkeit der Kontaktflächen.

Answer

Sie ist unabhängig von der Beschaffenheit der Kontaktflächen.

Answer

Sie ist proportional zur Haftreibungskraft.

Answer

Sie ist abhängig von der Größe der Kontaktfläche.

Question 54

Das Prinzip der Superposition besagt, dass die Gesamtkraft auf einen Körper aus der vektoriellen Addition aller auf ihn wirkenden Einzelkräfte resultiert. Wie lässt sich dieses Prinzip nutzen, um die Gesamtkraft auf einen Körper zu berechnen?

Accepted Answer

Die Gesamtkraft ist die Summe der Einzelkräfte, die in die gleiche Richtung wirken.

Answer

Die Gesamtkraft ist die Summe der Einzelkräfte, die in entgegengesetzte Richtungen wirken.

Answer

Die Gesamtkraft ist die Differenz der Einzelkräfte, die in die gleiche Richtung wirken.

Question 55

Welche Aussage über die Beschleunigung eines Körpers aufgrund einer wirkenden Kraft ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist proportional zur wirkenden Kraft und umgekehrt proportional zur Masse des Körpers.

Answer

Sie ist nur proportional zur wirkenden Kraft.

Answer

Sie ist nur proportional zur Masse des Körpers.

Question 56

Nenne die SI-Einheit für die Kraft.

Accepted Answer

Newton (N)

Answer

Watt (W)

Answer

Kilogramm (kg)

Answer

Joule (J)

Question 57

Welche der folgenden Kräfte ist eine Fernwirkung?

Accepted Answer

Gravitationskraft

Answer

Haftungskraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Normalkraft

Question 58

Ein Körper befindet sich im freien Fall. Welche seiner Größen bleibt während des Falls konstant?

Accepted Answer

Beschleunigung (Erdbeschleunigung g)

Answer

Energie

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Höhenlage

Question 59

Welche Aussage über den Impuls eines Körpers ist korrekt?

Accepted Answer

Er ist ein Vektor, der sowohl Betrag als auch Richtung hat.

Answer

Er ist ein Skalar und hat nur einen Betrag.

Answer

Er ist unabhängig von der Masse des Körpers.

Question 60

Ein Fahrzeug bewegt sich mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit von 72 km/h. Wie lange benötigt es, um eine Strecke von 120 km zurückzulegen?

Accepted Answer

1 Stunde 40 Minuten

Answer

30 Minuten

Answer

1 Stunde

Answer

2 Stunden

Question 61

Welche Energieform wird gespeichert, wenn kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt wird?

Accepted Answer

Lageenergie

Answer

Wärmeenergie

Answer

Elektrische Energie

Answer

Chemische Energie

Question 62

Ein Gegenstand mit einer Masse von 2 kg wird mit einer Geschwindigkeit von 10 m/s gegen eine Feder gestoßen. Die Feder besitzt eine Federkonstante von 100 N/m. Um welchen maximalen Abstand wird die Feder zusammengedrückt?

Accepted Answer

0,1 m

Answer

0,15 m

Answer

0,05 m

Answer

0,2 m

Question 63

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Kraft

Answer

Zeit

Answer

Energie

Answer

Masse

Question 64

Welcher Satz beschreibt das Trägheitsgesetz korrekt?

Accepted Answer

Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich gleichförmig, solange keine äußere Kraft auf ihn einwirkt.

Answer

Die Beschleunigung eines Körpers ist umgekehrt proportional zu seiner Masse.

Answer

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