Klasse 9c 1. Schulaufgabe aus der Physik 17. 01. 2006
(WWG)
1. Aufgaben gesucht!
Es wird jeweils eine Gleichung vorgegeben. Formuliere eine Aufgabe, welche durch
diesen Ansatz gel ̈ost werden kann. (Es werden die ̈ublichen Symbole verwendet.)
a) mgh= 1
2mv2
b) 1
2Ds2= mgh
2. Tempos ̈under
Bei einem Verkehrsunfall in einer geschlossnen Ortschaft stellt die Polizei bei einem
Pkw einen Bremsweg von 19,0 m fest. Die Reibungszahl des Reifenmaterials auf
dem Straßenbelag wird zu μ= 0,75 ermittelt. Mit welcher Geschwindigkeit war
der Autofahrer wohl unterwegs?
3. Stadtverkehr
Erl ̈autere unter Verwendung der Fachsprache: ”Pkws verbrauchen im Stadtverkehr
wesentlich mehr Treibstoff als bei ̈Uberlandfahrten (bei gleicher Geschwindigkeit).“
4. Energiekosten-Vergleich:
Elektrischer Strom kostet derzeit 15,85 Ct pro kW h, Erdgas liegt bei 6,392 Ct pro
kW h. Bei Heiz ̈ol kann man einen einen Heizwert von 11,9kWh
kgnachlesen. Seine Dichte
betr ̈agt 0,86 g
cm3. Der derzeitige Preis betr ̈agt 62,1 Ct pro Liter.
Berechne den Preis von Heiz ̈ol pro kW h.
5. Hochhaus
Der Lift des Olympiaturms in M ̈unchen bef ̈ordert eine Last von 800 kg innerhalb 30 s
in eine H ̈ohe von 190 m.
a) Welche Leistung ist dazu erforderlich?
(Ersatzwert: 49 kW)
b) Welche Leistungsaufnahme hat der Motor, wenn der Wirkungsgrad der Anlage
80% betr ̈agt?
6. Luftwiderstand eines Pkw
Ein Pkw f ̈ahrt auf der Autobahn mit 160km
h. Der Motor leistet dabei 75 kW. Berechne
daraus die Gesamtreibungskraft auf den Pkw (Haupts ̈achlich Luftwiderstand).
Viel Erfolg !
Kink
(WWG)
1. Aufgaben gesucht!
Es wird jeweils eine Gleichung vorgegeben. Formuliere eine Aufgabe, welche durch
diesen Ansatz gel ̈ost werden kann. (Es werden die ̈ublichen Symbole verwendet.)
a) mgh= 1
2mv2
b) 1
2Ds2= mgh
2. Tempos ̈under
Bei einem Verkehrsunfall in einer geschlossnen Ortschaft stellt die Polizei bei einem
Pkw einen Bremsweg von 19,0 m fest. Die Reibungszahl des Reifenmaterials auf
dem Straßenbelag wird zu μ= 0,75 ermittelt. Mit welcher Geschwindigkeit war
der Autofahrer wohl unterwegs?
3. Stadtverkehr
Erl ̈autere unter Verwendung der Fachsprache: ”Pkws verbrauchen im Stadtverkehr
wesentlich mehr Treibstoff als bei ̈Uberlandfahrten (bei gleicher Geschwindigkeit).“
4. Energiekosten-Vergleich:
Elektrischer Strom kostet derzeit 15,85 Ct pro kW h, Erdgas liegt bei 6,392 Ct pro
kW h. Bei Heiz ̈ol kann man einen einen Heizwert von 11,9kWh
kgnachlesen. Seine Dichte
betr ̈agt 0,86 g
cm3. Der derzeitige Preis betr ̈agt 62,1 Ct pro Liter.
Berechne den Preis von Heiz ̈ol pro kW h.
5. Hochhaus
Der Lift des Olympiaturms in M ̈unchen bef ̈ordert eine Last von 800 kg innerhalb 30 s
in eine H ̈ohe von 190 m.
a) Welche Leistung ist dazu erforderlich?
(Ersatzwert: 49 kW)
b) Welche Leistungsaufnahme hat der Motor, wenn der Wirkungsgrad der Anlage
80% betr ̈agt?
6. Luftwiderstand eines Pkw
Ein Pkw f ̈ahrt auf der Autobahn mit 160km
h. Der Motor leistet dabei 75 kW. Berechne
daraus die Gesamtreibungskraft auf den Pkw (Haupts ̈achlich Luftwiderstand).
Viel Erfolg !
Kink
michih
30/04/2006, 16:21:18michih
30/04/2006, 16:21:52michih
30/04/2006, 16:21:44Klasse 9c 1. Schulaufgabe aus der Physik 17. 01. 2006
(WWG) Musterl ̈osung
1. a) Eine Masse mwird aus einer H ̈ohe hfallen gelassen. Mit welcher Geschwindigkeit
vtrifft sie auf dem Boden auf?
b) Eine Feder der H ̈arte Dwird um sgestaucht und katapultiert so eine Masse m
nach oben. In welcher H ̈ohe hkehrt die Masse um?
2. geg: s= 19,0 m, μ= 0,75
Kinetische Energie ist gleich der Reibungsarbeit:
1
2mv2= μmgs
v= √2μgs=
√
2 ·0,75 ·9,81m
s2·19,0 m = 17m
s = 60km
h
3. In der Stadt m ̈ussen die Fahrzeuge h ̈aufig abbremsen und wieder anfahren. Bei je-
dem Anfahren ist zus ̈atzliche Beschleunigungsarbeit notwendig, beim Bremsen wird
dagegen keine Energie aufgenommen. Deshalb ist der Treibstoffverbrauch h ̈oher.
4. geg: Heiz ̈ol: 11,9kW h
kg , 0,86 g
cm3= 0,86kg
`, 62,1 Ct pro Liter
62,1 Ct ̂= 1`
62,1 Ct ̂= 0,86 kg |: 0,86
72,2 Ct ̂= 1 kg
72,2 Ct ̂= 11,9 kW h |: 11,9
6,1 Ct ̂= 1 kW h
Alternativ:
Energieinhalt pro kg: 11,9kW h
kg
Masse pro kW h: 1
11,9
kg
kW h
Dichte: 0,86 g
cm3= 0,86kg
`
Liter pro kg: 1
0,86
`
kg
Liter pro kW h: 1
0,86
`
kg ·1
11,9
kg
kW h = 1
0,86 ·11,9
`
kW h
Preis pro kW h:
62,1Ct
`·1
0,86 ·11,9
`
kW h = 62,1
0,86 ·11,9
Ct
kW h = 6,07 Ct
kW h
(WWG) Musterl ̈osung
1. a) Eine Masse mwird aus einer H ̈ohe hfallen gelassen. Mit welcher Geschwindigkeit
vtrifft sie auf dem Boden auf?
b) Eine Feder der H ̈arte Dwird um sgestaucht und katapultiert so eine Masse m
nach oben. In welcher H ̈ohe hkehrt die Masse um?
2. geg: s= 19,0 m, μ= 0,75
Kinetische Energie ist gleich der Reibungsarbeit:
1
2mv2= μmgs
v= √2μgs=
√
2 ·0,75 ·9,81m
s2·19,0 m = 17m
s = 60km
h
3. In der Stadt m ̈ussen die Fahrzeuge h ̈aufig abbremsen und wieder anfahren. Bei je-
dem Anfahren ist zus ̈atzliche Beschleunigungsarbeit notwendig, beim Bremsen wird
dagegen keine Energie aufgenommen. Deshalb ist der Treibstoffverbrauch h ̈oher.
4. geg: Heiz ̈ol: 11,9kW h
kg , 0,86 g
cm3= 0,86kg
`, 62,1 Ct pro Liter
62,1 Ct ̂= 1`
62,1 Ct ̂= 0,86 kg |: 0,86
72,2 Ct ̂= 1 kg
72,2 Ct ̂= 11,9 kW h |: 11,9
6,1 Ct ̂= 1 kW h
Alternativ:
Energieinhalt pro kg: 11,9kW h
kg
Masse pro kW h: 1
11,9
kg
kW h
Dichte: 0,86 g
cm3= 0,86kg
`
Liter pro kg: 1
0,86
`
kg
Liter pro kW h: 1
0,86
`
kg ·1
11,9
kg
kW h = 1
0,86 ·11,9
`
kW h
Preis pro kW h:
62,1Ct
`·1
0,86 ·11,9
`
kW h = 62,1
0,86 ·11,9
Ct
kW h = 6,07 Ct
kW h
michih
30/04/2006, 16:22:24michih
30/04/2006, 16:22:46Klasse 9c 1. Schulaufgabe aus der Physik 17. 01. 2006
(WWG) Musterl ̈osung
5. geg: m= 800 kg, t= 30 s, h= 190 m, μ= 0,80
a) Hubarbeit:
W= mgh
= 800 kg ·9,81m
s2·190 m = 1,491 1 ·106J
Erforderliche Leistung:
P= W
t= 1,491 1 ·106J
30 s = 49703 W = 49 kW
b) Leistungsaufnahme:
Pauf= P
μ= 49 kW
0,80 = 61 kW
6. geg: v= 160km
h = 44,4m
s , P= 75 kW
Lesitung:
P= W
t= F·s
t= F·v
F= P
v= 75 000 W
44,4m
s
≈1700 N
(WWG) Musterl ̈osung
5. geg: m= 800 kg, t= 30 s, h= 190 m, μ= 0,80
a) Hubarbeit:
W= mgh
= 800 kg ·9,81m
s2·190 m = 1,491 1 ·106J
Erforderliche Leistung:
P= W
t= 1,491 1 ·106J
30 s = 49703 W = 49 kW
b) Leistungsaufnahme:
Pauf= P
μ= 49 kW
0,80 = 61 kW
6. geg: v= 160km
h = 44,4m
s , P= 75 kW
Lesitung:
P= W
t= F·s
t= F·v
F= P
v= 75 000 W
44,4m
s
≈1700 N
