Aviatik 2007/Ass - Versionsgeschichte

Admin: /* Aufgabe 8 */

2009-07-24T06:58:40Z

Aufgabe 8

← Nächstältere Version		Version vom 24. Juli 2009, 06:58 Uhr
Zeile 73:		Zeile 73:

	==Aufgabe 8==		==Aufgabe 8==
	Ein Elektromotor ~~mit einem integrierten Schwungrad~~ treibt über ~~ein~~ ~~Getriebe~~ einen ~~hochtourigen~~ Bohrkopf an~~, der intervallweise mit einer Kupplung betrieben wird~~. Zu ~~Beginn~~ ~~des~~ ~~Intervalls~~ ~~wird~~ ~~das~~ ~~Schwungrad~~ ~~auf eine Drehzahl~~ von 4000 U/min ~~beschleunigt~~. ~~Anschliessend~~ ~~wird~~ ~~für~~ ~~die~~ ~~eigentliche Bohrphase die Rutschkupplung betätigt~~, um ~~den~~ ~~aus~~ ~~dem~~ ~~Stillstand~~ ~~startenden~~ ~~Bohrkopf~~ ~~anzutreiben. Wenn die Bohrkopf-~~Drehzahl ~~auf~~ 2000 U/min ~~abgesunken~~ ~~ist,~~ ~~wird~~ ~~die~~ ~~Rutschkupplung~~ ~~wieder~~ ~~gelöst.~~		Ein Elektromotor treibt über eine Rutschkupplung einen Bohrkopf an. Der geregelte Motor läuft mit einer konstanten [[Winkelgeschwindigkeit]] von 4000 U/min. Der Bohrkopf bohrt nicht dauernd, sondern wird vom Werkstück zurückgezogen, sobald seine Drehzahl unter 2000 U/min sinkt. Das gibt einen intervallweisen Bearbeitungsablauf mit zwei Phasen:
			*Phase 1: Bohrkopf beschleunigt ohne Bohren
⚫	#Skizzieren Sie das Drehimpuls-Flüssigkeitsbild für die ~~eigentliche~~ ~~Bohrphase~~.
			*Phase 2: Borhkopf bohrt und wird über Rutschkupplung angetrieben
	#Wie gross ist der Drehimpuls von Schwungrad-Teil und Bohrkopf-Teil zu Beginn und am Ende der Bohrphase?
			Während des Beschleunigens steigt die Drehzahl des Bohrkopfs in 5 s von 2000 U/min auf 4000 U/min. Beim Bohren sinkt sie dann in weiteren 5 s wieder auf 2000 U/min ab. Über die die Rutschkupplung fliesst ein konstanter Drehimpulsstrom von 20 Nm. Der Drehimpulsstrom von Bohrkopf zu Werkstück ist während der Bohrphase ebenfalls konstant..
	#Wie lange dauert die Bohrphase?
		⚫	#Skizzieren Sie das Drehimpuls-[[Flüssigkeitsbild]] für die Zeitpunkte 2 und 6 s.
	#Wie viel Energie wird in der Rutschkupplung dissipiert?
			#Berechnen Sie das [[Massenträgheitsmoment]] des Bohrkopfs.
			#Berechnen Sie das Reibmoment zwischen Bohrkopf und Werkstück.
			#Berechenen Sie die Prozessleistung in der Rutschkupplung und im Bohrprozess für den Zeitpunkt 6 s.

	==Aufgabe 9==		==Aufgabe 9==

Admin: /* Aufgabe 7 */

2009-07-23T18:53:05Z

Aufgabe 7

← Nächstältere Version		Version vom 23. Juli 2009, 18:53 Uhr
Zeile 67:		Zeile 67:

	==Aufgabe 7==		==Aufgabe 7==
	In einer sonst leeren Kühlbox liegt eine mit Eis ~~gefüllt~~ PET-Flasche. Man stellt fest, dass die Innentemperatur der Box bei einer Aussentemperatur von 25° auf 14° C absinkt und dass pro Stunde 50 g Eis abschmelzen.		In einer sonst leeren Kühlbox liegt eine mit Eis gefüllte PET-Flasche. Man stellt fest, dass die Innentemperatur der Box bei einer Aussentemperatur von 25° auf 14° C absinkt und dass pro Stunde 50 g Eis abschmelzen.
	#Wie gross ist der Wärmeleitwert der Box?		#Wie gross ist der Wärmeleitwert der Box?
	#Die Box wird nun in ein an der Sonne stehendes Auto gestellt (Innentemperatur 50°C). Es ist zu vermuten, dass die Temperatur im Innern der Box auf 28°C steigt und dass pro Stunde 100 g Eis abschmelzen. Stimmt diese Behauptung? Geben Sie eine physikalisch begründete Antwort!		#Die Box wird nun in ein an der Sonne stehendes Auto gestellt (Innentemperatur 50°C). Es ist zu vermuten, dass die Temperatur im Innern der Box auf 28°C steigt und dass pro Stunde 100 g Eis abschmelzen. Stimmt diese Behauptung? Geben Sie eine physikalisch begründete Antwort!

Admin: /* Aufgabe 9 */

2009-07-23T07:39:53Z

Aufgabe 9

← Nächstältere Version		Version vom 23. Juli 2009, 07:39 Uhr
Zeile 80:		Zeile 80:

	==Aufgabe 9==		==Aufgabe 9==
	Während einer notfallmässigen Landung löst sich kurz nach einem harten Aufsetzen das Bugrad (Durchmesser 1.2 m, Masse 100 kg, [[Massenträgheitsmoment]] 15 kgm<sup>2</sup>). Unmittelbar danach rutscht es mit einer Geschwindigkeit von 70 m/s und einer [[Winkelgeschwindigkeit]] von 20 s<sup>-1</sup> über die Piste. Die Gleitreibung hat einen Koeffizienten von 0.6.		[[Bild:Aviatik 07 Ass 4.png\|thumb\|Bugrad]] Während einer notfallmässigen Landung löst sich kurz nach einem harten Aufsetzen das Bugrad (Durchmesser 1.2 m, Masse 100 kg, [[Massenträgheitsmoment]] 15 kgm<sup>2</sup>). Unmittelbar danach rutscht es mit einer Geschwindigkeit von 70 m/s und einer [[Winkelgeschwindigkeit]] von 20 s<sup>-1</sup> über die Piste. Die Gleitreibung hat einen Koeffizienten von 0.6.
	#Zeichnen Sie ein [[freischneiden\|Schnittbild]] des Bugrades (Kräfte einzeichnen).		#Zeichnen Sie ein [[freischneiden\|Schnittbild]] des Bugrades (Kräfte einzeichnen).
	#Stellen Sie die Grundgesetze für das Bugrad auf (Bilanzen von [[Impuls]] und [[Drehimpuls]]).		#Stellen Sie die Grundgesetze für das Bugrad auf (Bilanzen von [[Impuls]] und [[Drehimpuls]]).

Admin: /* Aufgabe 8 */

2009-07-23T07:36:19Z

Aufgabe 8

← Nächstältere Version		Version vom 23. Juli 2009, 07:36 Uhr
Zeile 78:		Zeile 78:
	#Wie lange dauert die Bohrphase?		#Wie lange dauert die Bohrphase?
	#Wie viel Energie wird in der Rutschkupplung dissipiert?		#Wie viel Energie wird in der Rutschkupplung dissipiert?

			==Aufgabe 9==
			Während einer notfallmässigen Landung löst sich kurz nach einem harten Aufsetzen das Bugrad (Durchmesser 1.2 m, Masse 100 kg, [[Massenträgheitsmoment]] 15 kgm<sup>2</sup>). Unmittelbar danach rutscht es mit einer Geschwindigkeit von 70 m/s und einer [[Winkelgeschwindigkeit]] von 20 s<sup>-1</sup> über die Piste. Die Gleitreibung hat einen Koeffizienten von 0.6.
			#Zeichnen Sie ein [[freischneiden\|Schnittbild]] des Bugrades (Kräfte einzeichnen).
			#Stellen Sie die Grundgesetze für das Bugrad auf (Bilanzen von [[Impuls]] und [[Drehimpuls]]).
			#Berechnen Sie die [[Beschleunigung]] und die [[Winkelbeschleunigung]] des Bugrades.
			#Berechnen Sie die [[Geschwindigkeit]], mit der das Rad schliesslich über die Piste rollt.


	'''[[Lösungen zu Aviatik 2007/Ass\|Lösungen]]'''		'''[[Lösungen zu Aviatik 2007/Ass\|Lösungen]]'''

Admin: /* Aufgabe 3 */

2009-07-23T07:15:20Z

Aufgabe 3

← Nächstältere Version		Version vom 23. Juli 2009, 07:15 Uhr
Zeile 39:		Zeile 39:

	==Aufgabe 3==		==Aufgabe 3==
	[[Bild:Aviatik 07 Ass 3.png\|thumb\|Fussball]]Das ~~untenstehende~~ Diagramm zeigt die beiden Geschwindigkeits-Zeit-Diagramme (Horizontal- und Vertikalkomponente) eines Fussballs (Masse 440 g), der von Torwart ab Boden mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s unter einem Winkel von 45° abgeschossen wird.		[[Bild:Aviatik 07 Ass 3.png\|thumb\|Fussball]]Das rechts abgebildete Diagramm zeigt die beiden Geschwindigkeits-Zeit-Diagramme (Horizontal- und Vertikalkomponente) eines Fussballs (Masse 440 g), der von Torwart ab Boden mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s unter einem Winkel von 45° abgeschossen wird.
	#Wie hoch steigt der Ball auf (höchster Punkt der Wurfbahn)?		#Wie hoch steigt der Ball auf (höchster Punkt der Wurfbahn)?
	#Wie gross ist die Beschleunigung des Balls am höchsten Punkt?		#Wie gross ist die Beschleunigung des Balls am höchsten Punkt?

Admin: /* Aufgabe 3 */

2009-07-23T07:14:43Z

Aufgabe 3

← Nächstältere Version		Version vom 23. Juli 2009, 07:14 Uhr
Zeile 39:		Zeile 39:

	==Aufgabe 3==		==Aufgabe 3==
	Das untenstehende Diagramm zeigt die beiden Geschwindigkeits-Zeit-Diagramme (Horizontal- und Vertikalkomponente) eines Fussballs (Masse 440 g), der von Torwart ab Boden mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s unter einem Winkel von 45° abgeschossen wird.		[[Bild:Aviatik 07 Ass 3.png\|thumb\|Fussball]]Das untenstehende Diagramm zeigt die beiden Geschwindigkeits-Zeit-Diagramme (Horizontal- und Vertikalkomponente) eines Fussballs (Masse 440 g), der von Torwart ab Boden mit einer Geschwindigkeit von 30 m/s unter einem Winkel von 45° abgeschossen wird.
	#Wie hoch steigt der Ball auf (höchster Punkt der Wurfbahn)?		#Wie hoch steigt der Ball auf (höchster Punkt der Wurfbahn)?
	#Wie gross ist die Beschleunigung des Balls am höchsten Punkt?		#Wie gross ist die Beschleunigung des Balls am höchsten Punkt?

Admin: /* Aufgabe 2 */

2009-07-23T06:50:01Z

Aufgabe 2

← Nächstältere Version		Version vom 23. Juli 2009, 06:50 Uhr
Zeile 33:		Zeile 33:

	==Aufgabe 2==		==Aufgabe 2==
	An einem Spannungsteiler sind eine ideale Spule und ein Kondensator angeschlossen (siehe Zeichnung). Die Elemente haben folgende Werte: ''U<sub>0</sub>'' = 5 V, ''R<sub>1</sub>'' = 20 kΩ, ''R<sub>2</sub>'' = 10 kΩ, ''L'' = 4 mH, ''C'' = 10 μF.		[[Bild:Aviatik 07 Ass 2.png\|thumb\|Schaltung]]An einem Spannungsteiler sind eine ideale Spule und ein Kondensator angeschlossen (siehe Zeichnung). Die Elemente haben folgende Werte: ''U<sub>0</sub>'' = 5 V, ''R<sub>1</sub>'' = 20 kΩ, ''R<sub>2</sub>'' = 10 kΩ, ''L'' = 4 mH, ''C'' = 10 μF.
	#Berechnen Sie die Spannungen ''U<sub>1</sub>'' und ''U<sub>2</sub>'' und die Ströme ''I<sub>1</sub>'' bis ''I<sub>4</sub>'' für einen Zeitpunkt kurz nach dem Einschalten.		#Berechnen Sie die Spannungen ''U<sub>1</sub>'' und ''U<sub>2</sub>'' und die Ströme ''I<sub>1</sub>'' bis ''I<sub>4</sub>'' für einen Zeitpunkt kurz nach dem Einschalten.
	#Berechnen Sie die Werte für die selben Grössen lange danach.		#Berechnen Sie die Werte für die selben Grössen lange danach.

Admin am 23. Juli 2009 um 06:45 Uhr

2009-07-23T06:45:21Z

Änderungen zeigen

Admin am 23. Juli 2009 um 06:20 Uhr

2009-07-23T06:20:56Z

← Nächstältere Version		Version vom 23. Juli 2009, 06:20 Uhr
Zeile 62:		Zeile 62:
	##Wie lange dauert die Bohrphase?		##Wie lange dauert die Bohrphase?
	##Wie viel Energie wird in der Rutschkupplung dissipiert?		##Wie viel Energie wird in der Rutschkupplung dissipiert?

	#
			'''[[Lösungen zu Aviatik 2007/Ass\|Lösungen]]'''

	[[Kategorie:Pruefungen]]		[[Kategorie:Pruefungen]]

Admin am 8. September 2008 um 20:19 Uhr

2008-09-08T20:19:45Z

← Nächstältere Version		Version vom 8. September 2008, 20:19 Uhr
Zeile 63:		Zeile 63:
	##Wie viel Energie wird in der Rutschkupplung dissipiert?		##Wie viel Energie wird in der Rutschkupplung dissipiert?
	#		#

			[[Kategorie:Pruefungen]]