Grundlagen der Mechanik für Mechatronik: Online-Quiz und Übungen

Question 1

Welche Aussage beschreibt die Newtonsche Bewegungsgleichung korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Bewegung eines Körpers unter dem Einfluss aller wirkenden Kräfte.

Answer

Sie gilt nur für Bewegungen mit gleichbleibender Geschwindigkeit.

Answer

Sie kann nur zur Bestimmung der Beschleunigung eines Körpers genutzt werden.

Question 2

Welche der folgenden Größen ist eine skalare Größe und hat keinen Richtungsbezug?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kraft

Answer

Beschleunigung

Answer

Drehmoment

Question 3

Ein Körper bewegt sich gleichförmig geradeaus. Was lässt sich über seine Beschleunigung sagen?

Accepted Answer

Sie ist gleich null.

Answer

Sie ist größer als null.

Answer

Sie ist kleiner als null.

Answer

Sie kann sowohl größer als auch kleiner als null sein.

Question 4

Welche der folgenden Einheiten ist die SI-Einheit der Kraft?

Accepted Answer

Newton

Answer

Joule

Answer

Watt

Answer

Pascal

Question 5

Ein Körper der Masse 2 kg bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 3 m/s. Welche kinetische Energie besitzt er?

Accepted Answer

9 Joule

Answer

6 Joule

Answer

12 Joule

Answer

18 Joule

Question 6

Welche der folgenden Kräfte ist eine Fernwirkungskraft?

Accepted Answer

Schwerkraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Normalkraft

Answer

Federkraft

Question 7

Ein Körper befindet sich im Gleichgewicht. Was gilt für die Summe der auf ihn wirkenden Kräfte?

Accepted Answer

Sie ist gleich null.

Answer

Sie ist größer als null.

Answer

Sie ist kleiner als null.

Answer

Sie kann sowohl größer als auch kleiner als null sein.

Question 8

Welche Aussage über die Reibungskraft ist falsch?

Accepted Answer

Sie ist eine konservative Kraft.

Answer

Sie ist immer der Bewegungsrichtung entgegengesetzt.

Answer

Sie ist proportional zur Normalkraft.

Answer

Sie hängt von der Beschaffenheit der Oberflächen ab.

Question 9

Was beschreibt die Änderungsrate der Geschwindigkeit eines Körpers?

Accepted Answer

Beschleunigung

Answer

Weg

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kraft

Question 10

Welches physikalische Gesetz beinhaltet die Aussage: Die Beschleunigung eines Körpers ist direkt proportional zur auf ihn wirkenden Kraft und umgekehrt proportional zu seiner Masse?

Accepted Answer

Newtons zweites Gesetz

Answer

Newtonsches Gravitationsgesetz

Answer

Gesetz von Hooke

Answer

Coulombsches Gesetz

Question 11

Welche Einheit ist der Standard zur Messung der Kraft im Internationalen Einheitensystem (SI)?

Accepted Answer

Newton (N)

Answer

Watt (W)

Answer

Joule (J)

Answer

Kelvin (K)

Question 12

Was versteht man unter dem Trägheitsmoment eines Objekts?

Accepted Answer

Das Maß für den Widerstand eines Objekts gegen Winkelbeschleunigung

Answer

Die Masse des Objekts

Answer

Die Geschwindigkeit des Objekts

Answer

Die Beschleunigung des Objekts

Question 13

Welche der folgenden Größen ist keine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kraft

Answer

Beschleunigung

Question 14

Welches Material weist in der Regel eine höhere Festigkeit auf: Stahl oder Aluminium?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Beide Materialien haben eine vergleichbare Festigkeit.

Answer

Die Festigkeit variiert je nach spezifischer Legierung.

Question 15

Was ist die Kernaussage des Hookeschen Gesetzes?

Accepted Answer

Es beschreibt die lineare Beziehung zwischen Spannung und Dehnung in einem elastischen Bereich.

Answer

Es legt die Elastizitätsgrenze eines Materials fest.

Answer

Es erklärt die plastische Verformung von Materialien.

Answer

Es ermöglicht die Berechnung der Bruchfestigkeit eines Materials

Question 16

Was ist das übergeordnete Ziel des Fachgebiets Mechanik?

Accepted Answer

Das Verständnis und die Beschreibung von Bewegung und Gleichgewichtszuständen von Körpern

Answer

Die Berechnung der auf Körper wirkenden Kräfte

Answer

Die Entwicklung neuer Materialien für technische Anwendungen

Answer

Alle genannten Ziele

Question 17

Welche der folgenden Größen ist eine skalare Größe? (Eine Größe mit nur Betrag, aber ohne Richtung.)

Accepted Answer

Masse

Answer

Kraft

Answer

Beschleunigung

Answer

Geschwindigkeit

Question 18

Ein Körper bewegt sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von 10 m/s. Wie weit bewegt sich der Körper in 5 Sekunden?

Accepted Answer

50 m

Answer

15 m

Answer

100 m

Answer

5 m

Question 19

Welche der folgenden Kräfte ist eine Fernwirkungskraft? (Eine Kraft, die zwischen zwei Körpern wirkt, ohne dass sie sich berühren.)

Accepted Answer

Gravitationskraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Normalkraft

Answer

Federkraft

Question 20

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Zugfestigkeit eines Materials?

Accepted Answer

Die maximale Spannung, die ein Material aushalten kann, bevor es bricht

Answer

Die Spannung, bei der ein Material seine Elastizitätsgrenze überschreitet

Answer

Die minimale Spannung, die ein Material aushalten kann, bevor es verformt wird

Question 21

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Begriff "Arbeit" in der Physik?

Accepted Answer

Die übertragene Energie, wenn eine Kraft einen Körper über eine Strecke bewegt

Answer

Die Kraft, die auf einen Körper wirkt

Answer

Die Energie, die ein Körper besitzt

Question 22

Welche der folgenden Größen ist eine skalare Größe? (Eine Größe, die nur einen Betrag hat, keine Richtung.)

Accepted Answer

Masse

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Beschleunigung

Answer

Kraft

Question 23

Welche der folgenden Formeln beschreibt den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit **v**, Weg **s** und Zeit **t**?

Accepted Answer

v = s / t

Answer

s = v * t^2

Answer

a = v / t

Answer

F = m * a

Question 24

Welche der folgenden Kräfte ist eine Fernwirkungskraft? (Eine Kraft, die zwischen Objekten wirkt, auch wenn sie keinen direkten Kontakt haben.)

Accepted Answer

Gravitationskraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Normalkraft

Answer

Federkraft

Question 25

Welche der folgenden Maschinen ist eine einfache Maschine? (Eine Maschine mit nur wenigen beweglichen Teilen und die eine Kraft in eine andere umwandelt.)

Accepted Answer

Schiefe Ebene

Answer

Getriebe

Answer

Elektromotor

Answer

Hydraulikpumpe

Question 26

Welche der folgenden Einheiten ist die SI-Einheit für die Kraft?

Accepted Answer

Newton (N)

Answer

Kilogramm (kg)

Answer

Meter (m)

Answer

Sekunde (s)

Question 27

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Geschwindigkeit und Beschleunigung?

Accepted Answer

Beschleunigung ist die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit

Answer

Beschleunigung ist proportional zur Geschwindigkeit

Answer

Geschwindigkeit ist die zeitliche Änderung der Beschleunigung

Question 28

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Größe?

Accepted Answer

Dichte

Answer

Volumen

Answer

Masse

Answer

Länge

Question 29

Welche der folgenden Kräfte ist eine Fernwirkungskraft?

Accepted Answer

Gravitationskraft

Answer

Reibungskraft

Answer

Federkraft

Answer

Normalkraft

Question 30

Ein Körper mit einer Masse von 10 kg befindet sich auf einer horizontalen Fläche mit einem Reibungskoeffizienten von 0,2. Welche Kraft ist erforderlich, um den Körper mit einer Beschleunigung von 2 m/s² zu bewegen?

Accepted Answer

16 N

Answer

8 N

Answer

24 N

Answer

20 N

Question 31

Welche der folgenden Aussagen zur Impulserhaltung ist richtig?

Accepted Answer

Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems bleibt konstant

Answer

Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems abnimmt

Answer

Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems nimmt zu

Question 32

Welche der folgenden Vektoren beschreibt die Beschleunigung eines Körpers, der sich auf einer Kreisbahn mit konstanter Geschwindigkeit bewegt?

Accepted Answer

r * ω²

Answer

v/r

Answer

rv

Answer

0

Question 33

Welche der folgenden Aussagen über Impuls ist korrekt?

Accepted Answer

Impuls ist eine vektorielle Größe, die das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit ergibt.

Answer

Impuls ist unabhängig von der Richtung der Geschwindigkeit.

Answer

Impuls kann nicht negative Werte annehmen.

Answer

Impuls ist eine skalare Größe, die das Produkt aus Masse und Beschleunigung ergibt.

Question 34

Welche der folgenden Spannungsverteilungen tritt in einem Querschnitt eines Balkens bei Biegung auf?

Accepted Answer

Linear über die Höhe

Answer

Sinusförmig über die Länge

Answer

Parabolisch über die Breite

Answer

Hyperbolisch über den Querschnitt

Question 35

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Erhaltung der mechanischen Energie in einem geschlossenen System?

Accepted Answer

Eges = Eanf

Answer

W = E

Answer

n = E/h

Answer

P = E/t

Question 36

Welche der folgenden Einheiten wird für die Leistung verwendet?

Accepted Answer

Watt

Answer

Pascal

Answer

Joule

Answer

Newton

Question 37

Welche der folgenden Größen ist eine skalare Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Beschleunigung

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kraft

Question 38

Welche der folgenden Kräfte ist eine Fernwirkungskraft?

Accepted Answer

Gravitationskraft

Answer

Normalkraft

Answer

Federkraft

Answer

Reibungskraft

Question 39

Welche der folgenden Aussagen über das Drehmoment ist korrekt?

Accepted Answer

Drehmoment ist eine vektorielle Größe, die das Produkt aus Kraft und Hebelarm ergibt.

Answer

Drehmoment kann nur positive Werte annehmen.

Answer

Drehmoment ist eine skalare Größe.

Answer

Drehmoment ist unabhängig vom Hebelarm.

Question 40

Welche der folgenden Beanspruchungsarten tritt in einem Seil auf, das eine Last trägt?

Accepted Answer

Zug

Answer

Torsion

Answer

Druck

Answer

Biegung

Question 41

Ein Körper mit einer Masse von 10 kg erfährt eine Beschleunigung von 2 m/s². Welche Kraft wirkt auf den Körper?

Accepted Answer

20 N

Answer

5 N

Answer

0,5 N

Answer

200 N

Question 42

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn. Welche der folgenden Aussagen trifft zu?

Accepted Answer

Der Körper erfährt eine Beschleunigung, die zum Mittelpunkt des Kreises gerichtet ist (Zentripetalbeschleunigung).

Answer

Der Körper erfährt eine Beschleunigung, die tangential zur Kreisbahn gerichtet ist.

Answer

Der Körper erfährt keine Beschleunigung.

Question 43

Ein Körper mit einem Gewicht von 50 N hängt an einem Seil. Welche Kraft wirkt im Seil auf den Körper?

Accepted Answer

50 N

Answer

25 N

Answer

0 N

Question 44

Ein Körper wird um 30° aus seiner Ruhelage ausgelenkt und losgelassen. Welche Art von Bewegung führt der Körper aus, wenn Reibung vernachlässigt wird?

Accepted Answer

Harmonische Schwingung

Answer

Freier Fall

Answer

Gleichmäßig beschleunigte Bewegung

Answer

Gleichförmige Bewegung

Question 45

Ein Körper wird mit einer konstanten Kraft über eine bestimmte Strecke bewegt. Die Arbeit, die die Kraft verrichtet, ist...

Accepted Answer

proportional zur zurückgelegten Strecke.

Answer

proportional zum Quadrat der zurückgelegten Strecke.

Answer

unabhängig von der zurückgelegten Strecke.

Answer

umgekehrt proportional zur zurückgelegten Strecke.

Question 46

Welche Größe beschreibt die Änderungsrate der Position eines Körpers?

Accepted Answer

Geschwindigkeit

Answer

Kraft

Answer

Beschleunigung

Answer

Energie

Question 47

Welches Newtonsche Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Kraft, Masse und Beschleunigung?

Accepted Answer

Zweites Newtonsches Gesetz

Answer

Energieerhaltungssatz

Answer

Erstes Newtonsches Gesetz

Answer

Drittes Newtonsches Gesetz

Question 48

Welche Einheit dient zur Messung der Kraft?

Accepted Answer

Newton

Answer

Joule

Answer

Kilogramm

Answer

Watt

Question 49

Welcher Festigkeitswert gibt die maximale Spannung an, die ein Material ertragen kann?

Accepted Answer

Zugfestigkeit

Answer

Scherfestigkeit

Answer

Biegefestigkeit

Answer

Druckfestigkeit

Question 50

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Geschwindigkeit und Beschleunigung?

Accepted Answer

Geschwindigkeit ist eine vektorielle Größe, die die zeitliche Änderung der Position darstellt, während Beschleunigung die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit ist.

Answer

Geschwindigkeit ist eine skalare Größe und Beschleunigung ist eine vektorielle Größe.

Question 51

Welche Formel beschreibt die kinetische Energie E eines Körpers mit der Masse m und der Geschwindigkeit v?

Accepted Answer

E = 1/2 * m * v^2

Answer

E = m * v^2

Answer

E = 1/2 * m * v

Answer

E = v^2 / m

Question 52

Welche Aussage über Reibung ist korrekt?

Accepted Answer

Reibung ist eine Kraft, die der Bewegung eines Objekts entgegenwirkt.

Answer

Reibung ist eine konservative Kraft.

Answer

Reibung ist eine Kraft, die die Bewegung eines Objekts verursacht.

Question 53

Welches Biegemoment M wirkt auf einen Balken der Länge L, an dem eine Kraft F am freien Ende angreift?

Accepted Answer

M = F * L

Answer

M = L / F

Answer

M = F * L^2

Answer

M = F / L

Question 54

Welches Material weist typischerweise den höchsten Elastizitätsmodul auf?

Accepted Answer

Stahl

Answer

Aluminium

Answer

Holz

Answer

Polypropylen

Question 55

Ein Körper mit der Masse 5 kg wird mit einer konstanten Kraft von 10 N beschleunigt. Wie groß ist die Beschleunigung des  Körpers?

Accepted Answer

2 m/s²

Answer

0,2 m/s²

Answer

10 m/s²

Answer

5 m/s²

Question 56

Ein Hebel ist im Gleichgewicht, wenn:

Accepted Answer

das Produkt aus Kraft und Kraftarm auf beiden Seiten gleich ist.

Answer

die Kräfte auf beiden Seiten gleich groß sind.

Answer

die Kraftarme auf beiden Seiten gleich lang sind.

Question 57

Welcher der folgenden Begriffe beschreibt die Längenänderung eines Körpers unter Einwirkung einer Kraft?

Accepted Answer

Dehnung

Answer

Elastizität

Answer

Plastizität

Answer

Spannung

Question 58

Ein Körper bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn. Welche Aussage ist richtig?

Accepted Answer

Der Körper wird ständig radial beschleunigt.

Answer

Der Körper bewegt sich kräftefrei.

Answer

Die Beschleunigung des Körpers ist Null.

Question 59

Welche der folgenden Größen ist eine vektorielle Größe?

Accepted Answer

Impuls

Answer

Zeit

Answer

Arbeit

Answer

Masse

Question 60

Ein Ball wird senkrecht nach oben geworfen und fällt wieder zurück. Welche Aussage über die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Balls am höchsten Punkt seiner Flugbahn ist korrekt?

Accepted Answer

Die Geschwindigkeit ist Null und die Beschleunigung ist g (Erdbeschleunigung) nach unten.

Answer

Die Geschwindigkeit ist Null und die Beschleunigung ist g nach oben.

Answer

Die Geschwindigkeit und die Beschleunigung sind beide Null.

Question 61

Ein Körper gleitet reibungsfrei eine schiefe Ebene hinunter. Welche Energieform des Körpers nimmt während des Gleitens zu?

Accepted Answer

Kinetische Energie

Answer

Innere Energie

Answer

Spannenergie

Answer

Potentielle Energie

Question 62

Ein Körper der Masse m bewegt sich mit der Geschwindigkeit v. Wie groß ist der Impuls des Körpers?

Accepted Answer

m*v

Answer

m/v

Answer

v/m

Answer

0.5*m*v²