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Das Quiz zum Gedankenblitz-Finale 2015

In der Broschüre zum Gedankenblitz-Finale 2015 haben wir euch zwei technische Quiz-Fragen zum Knobeln gestellt. Ob ihr auf die richtige Lösung gekommen seid, das verraten wir euch hier!

Geschwindigkeit ungleich Beschleunigung?

Beim Hinabrollen der Kugel auf dem Hang...

 

a) ...nimmt ihre Geschwindigkeit zu und Beschleunigung ab?

b) ...nimmt die Geschwindigkeit ab und die Beschleunigung zu?

c) ...nehmen beide zu?

d) ...bleiben beide konstant?

e) ...nehmen beide ab?


Antwort: Die Geschwindigkeit der Kugel nimmt beim Hinabrollen zu, doch die Beschleunigung hängt von der Steilheit des Hangs ab. Ganz oben am Hang ist die Beschleunigung am größten, weil der Hang dort am steilsten ist. Während die Kugel den Hang hinabrollt wird der Hang weniger steil und ihre Beschleunigung nimmt ab. Also kann die Beschleunigung abnehmen während zugleich die Geschwindigkeit zunimmt. Die Antwort a) ist somit richtig.

Zerreißprobe

Um eine grundlegende Eigenschaft aller Körper zu demonstrieren, hängen wir eine große Schraube an einen Faden. Ein zweiter, gleicher Faden wird unten an die Schraube gebunden.
 
Welcher der beiden Fäden reißt, wenn wir allmählich
und welcher, wenn wir ruckartig am unteren Faden ziehen?


Antwort: Zieht man am unteren Faden allmählich, wird die Belastung ständig erhöht. Beim oberen Faden kommt zur Zugkraft der Hand noch das Gewicht der Schraube als Belastung hinzu. Der obere Faden reißt dadurch zuerst.
 
Wird der untere Faden dagegen einem kräftigen Ruck ausgesetzt, so reißt der untere Faden, und der Körper bleibt hängen, weil er wegen seiner relativ großen Masse eine große Trägheit besitzt. In der sehr kurzen Zeit, in der der untere Faden so weit gedehnt ist, dass er reißt, legt die Schraube keinen merklichen Weg nach unten zurück. Auf dem oberen Faden wirkt also in diesem Falle die Zugkraft der Hand praktisch gar nicht ein.

Mehr Interesse?

Mehr Interesse am Schulwettkampf Gedankenblitz? Dann klickt euch doch zur Startseite oder schaut euch hier die Videodokumentation zum Gedankenblitz 2014 an:

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