Physikolympiade Benötige Hilfe

[bArTz!lla]

Heyho Jungs,
mein Physik LK Lehrer erwartet von uns das wir Lösungsvorschläge zu den Aufgaben der diesjährigen Physikolympiade bei ihm abgeben.
Allerdings steh ich bei allen Aufgaben so ziemlich aufm Schlauch, also wär ich über Ideen, Gedankenansätze, Lösungvorschläge, Formeln und komplett Gelöste Aufgaben sehr erfreut.

Die Aufgaben findet ihr hier als PDF datei:
http://www.ipn.uni-kiel.de/projekte/ipho/data/39_IPhO_2008_1Rd_Handzettel_VS.pdf

Aufgabe 1: Wassertropfen

Frau A. fährt mit einer Geschwindigkeit
von 20 km/h auf einer nassen Straße. Von
ihrem Fahrradreifen werden Wassertropfen
in die Luft geschleudert.
Welche Höhe können diese Wassertropfen
maximal erreichen?
Welchen Winkel mit der Horizontalen
muss deren Verbindungslinie mit dem
Reifenmittelpunkt beim Ablösen vom
Reifen einschließen um diese Höhe zu
erreichen
Nimm für den Durchmesser der Fahrradreifen
einen Wert von 65 cm an.

Aufgabe 2: Uhrengläser

Das abgebildete System besteht aus
zwei aneinandergeklebten dünnen
Uhrengläsern mit gleichen Krümmungsradien.
Eines der beiden Gläser
ist verspiegelt. Durch das nicht
verspiegelte Glas fällt Licht von einem
Objekt auf der optischen Achse
ein. Bei einem Objektabstand von
20 cm ergibt sich ein scharfes Bild
im gleichen Abstand von den Gläsern.
Nun wird der Raum zwischen
den Gläsern mit Wasser (Brechungsindex
n=1,33) gefüllt.
Wie groß ist jetzt der Objektabstand, bei
dem Objekt und Bild zusammenfallen?
Randeffekte können vernachlässigt werden
und die Dicke der Schicht zwischen
den Gläsern kann als sehr klein angenommen
werden.

Aufgabe 3: Gletscher

Wenn sich ein Gletscher zu schnell über
seinen Untergrund bewegt, kann er aufgrund
von Reibung zu schmelzen beginnen.
Um dies besser zu verstehen, betrachte
eine quaderförmige Eisplatte mit
Seitenlängen von 100 m und einer Höhe
von 10 m, die mit konstanter Geschwindigkeit
über eine ebene horizontale Fläche
bewegt wird. Der Gleitreibungskoeffizient
zwischen dem Eis und der Fläche beträgt
0,1 und der Untergrund leitet keine Wärme.
Die Oberseite der Eisplatte hat eine konstante
Temperatur von -10 C.
Bei welcher Geschwindigkeit beginnt das
Eis zu schmelzen?
Wie lautet das Ergebnis für eine kleine
Platte mit Seitenlängen von 2 m und einer
Höhe von 10 cm, wenn die übrigen Parameter
gleich bleiben?
Gletscher
Aufgabe 3
Die Dichte von Eis beträgt 900 kg/m und 3
dessen Wärmeleitfähigkeit ist Delta=2,3 W/m*K

Aufgabe 4: Black Box

In einer Black-Box mit zwei Anschlüssen
sind zwei gleiche Widerstände und eine
ideale Gleichspannungsquelle enthalten,
die leitend untereinander und mit den
Anschlussbuchsen verbunden sind.
Aufgabe 4
Black-Box
Um herauszufinden, wie die Schaltung in
der Box aufgebaut ist, schließt du einen
Widerstand von 10 Ohm zwischen den beiden
Anschlüssen an und stellst fest, dass dieser
eine Leistung von 2,5 W umsetzt. Beim Kurzschließen
der Anschlüsse fließt zwischen
diesen ein Strom von 1,0 A.
Wie groß ist die im Widerstand umgesetzte
Leistung bei Verwendung eines Widerstandes
von 30 Ohm? Wie könnte die Black-
Box aufgebaut sein? Gib hierzu alle
Möglichkeiten an.

Ich beschäftige mich gerade mit Aufgabe 1 xD

Ich hoffe das ein paar nützliche Ideen hier auftauchen

greetz,
bArTz!lla

 

[fu_mo]

Also ich hab da 3 Aufgaben gelöst (alle bis auf die mit der Optik) und auch auf'm Rechner geschrieben - da der Abgabetermin der einzelnen Bundesländer lt. w³.ipho.de auch schon vorüber ist, werd ich die mal hochladen - wer den Link haben will, PN²me

fu_mo

EDIT & PS.: dir, bartzilla schick ich den link, sobald ich's hochgeladen hab - muss allerdings noch ein wenig zensieren und noch als PDF drucken