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Aufgabe

Wagen an der Rampe

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Hinweis: Die Idee zu dieser Aufgabe stammt aus NiU Physik 1/2007 (TIMSS)

Die Zeichnungen zeigen mehrere Versuche, die Andrea mit Wagen, welche unterschiedlich große Räder besitzen (in der Skizze durch unterschiedliche Farbe gekennzeichnet), durchgeführt hat. Sie hat die Wagen von unterschiedlichen Höhen hinabrollen lassen. Die Blöcke, die sie hineingelegt hat, hatten alle die gleiche Masse.

Sie möchte folgende Vermutung überprüfen: Je schwerer der Wagen (samt Ladung) ist, desto größer ist seine Geschwindigkeit am Fuße der Rampe.

Welche drei Versuche sollte sie vergleichen?

a)G, T und X

b)O, T und Z

c)R, U und Z

d)S, T und U

e)S, W und X

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Zu prüfende Vermutung: Je schwerer der Wagen (samt Ladung) ist, desto größer ist seine Geschwindigkeit am Fuße der Rampe.

  1. Es soll der Zusammenhang zwischen Wagenmasse und am Ende der Rampe erreichter Geschwindigkeit untersucht werden.
  2. Der Einfluss der Höhe oder der Wagenräder kommt nicht in Betracht.

Hieraus folgt, dass nur Versuche mit gleicher Starthöhe und gleichen Rädern, aber verschiedener Beladung verglichen werden können.

Die Versuchsserie S, T und U ist zur Überprüfung der Vermutung geeignet.

 

Die richtige Antwort lautet daher: d).

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Arbeit, Energie und Leistung