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Abschlussprüfung Telekolleg II/10 - Haupttermin Physik, Lösungshinweise

BE

1 1.1 h 2, 9 m

arcsin arcsin 10

16,7 m

α = = = °

l 4 1.2.1 F

_R

= F

_H

1

F

N

F

H

µ ⋅ =

1

F

G

cos F

G

sin

µ ⋅ ⋅ α = ⋅ α oder auch µ ⋅

₁

m g cos

₁

⋅ ⋅ α = m g sin

₁

⋅ ⋅ α

1

cos sin

µ ⋅ α = α

1

sin tan tan10 0,18

cos

µ = α = α = ° =

α 2 1.2.2 l = ⋅ v t

₁ ₁

1 1

16, 7 m

t 8,4 s

v 2, 0 m s

= l = =

5 1.3.1 F r

₂

= F r

_H

+ F r

_R

2 2 2 2 2

m ⋅ a = m ⋅ ⋅ g sin α − µ ⋅ m ⋅ ⋅ g cos α

2 2 2

2 2

a g sin g cos g (sin cos )

m m

9, 81 (sin10 0, 011 cos10 ) 1, 6

s s

= ⋅ α − µ ⋅ ⋅ α = ⋅ α − µ ⋅ α =

= ⋅ ° − ⋅ ° =

2 1.3.2 v

²₂

= ⋅ ⋅ 2 a

₂

l

2 2 2

m m

v 2 a 2 1, 6 16, 7 m 7, 3

s s

= ⋅ ⋅ = l ⋅ ⋅ =

2

1.3.3

₂ ₂ ₂ ₂ ²

2

7, 3 m

v s

v a t t 4, 6 s

a 1,6 m s

= ⋅ ⇒ = = = oder

₂

2

2 2 16, 7 m

t 4, 6 s

a 1, 6 m s

⋅ ⋅

= l = =

4 1.4 1

₂ ² ₁

a t v t

2 ⋅ ⋅ = ⋅ ( die Lösung t = 0 ergibt den gemeinsamen Start in P )

1 2

2

2 2, 0 m

2 v s

t 2, 5 s

a 1,6 m s

⋅ ⋅

= = =

1

s v t 2, 0 m 2, 5 s 5,0 m

= ⋅ = s ⋅ =

3 2.1.1 Die Lorentzkraft steht stets senkrecht auf der Geschwindigkeit. Somit existiert keine Kraftkomponente in Bewegungsrichtung. Deshalb bleibt der Betrag der Geschwindigkeit unverändert.

4 2.1.2 1

² ₁

m v e U

2 ⋅ ⋅ = ⋅

2

2 e U

1

v m

= ⋅ ⋅

19 6

1

31

2 e U 2 1, 60 10 C 500V m

v 13, 3 10

m 9,11 10 kg s

−

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

= = = ⋅

⋅

(2)

Lösungshinweise - Seite 2 von 2

4

2.1.3 v

2

e v B m

⋅ ⋅ = ⋅ r

31 6

4 19

9,11 10 kg 13, 3 10 m

m v s

B 3, 47 10 T

e r 1, 60 10 C 0, 218 m

−

⋅ ⋅ ⋅

= ⋅ = = ⋅

⋅ ⋅ ⋅

4 2.1.4 e E ⋅ = ⋅ ⋅ e v B U

2

d = ⋅ v B

6 4 2

2

U d v B 0, 065 m 13,3 10 m 3, 47 10 T 300 V 3,0 10 V s

= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

−

= = ⋅

5 2.2.1 +

x

Br

v r E r –

Wenn U

1

erhöht wird, steigt v.

⇒ F

L

nimmt zu; F

el

ist konstant.

⇒ Es entsteht eine resultierende Kraft, die das Elektron nach unten ablenkt.

4 3.1

₂₇⁵⁹

Co + n

₀¹

→

₂₇⁶⁰

Co ;

⁶⁰₂₇

Co →

⁶⁰₂₈

Ni + e

_-1⁰

+ γ

2 3.2 Die beim Betazerfall entstehenden Tochterkerne befinden sich in angeregten Zuständen. Gehen Kerne von einem angeregten Zustand in einen Zustand nied- rigerer Energie über, so strahlen sie die überschüssige Energie als Gamma- strahlung ab.

2 3.3 Zur Abschirmung von Betastrahlung reicht eine dünne Umhüllung aus Metall, z. B. Aluminium. Durch eine solche Ummantelung geht die Gammastrahlung nahezu ungeschwächt hindurch.

4 3.4.1 A

N = λ ;

13 0 0 1/ 2 21

0

3, 7 10 1 5, 3 365 24 60 60 s

A A T s

N 8, 9 10

ln 2 ln 2

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

= = ⋅ = = ⋅

λ

4

3.4.2

_z ₀ ¹³

1

¹⁷

N A t 3, 7 10 60 60 s 1, 3 10

∆ = ⋅∆ = ⋅ s ⋅ ⋅ = ⋅

( ∆ << t T

_{1/ 2}

: Wegen der vergleichsweise großen Halbwertszeit darf für die Beobachtungsdauer von einer Stunde die Aktivität als zeitlich konstant ange- sehen werden.)

4 3.4.3 0,10 A ⋅

₀

= A

₀

⋅ e

^−λ⋅^t

e

^−λ⋅t

= 0,1 0

t ln 0,1

−λ ⋅ = 0

1/ 2