Fragen 11
Vorgeschlagen von Kwiiz.ch

Arbeit, Energie und Leistung

Gymnasium 3. Physik GYM PH 1

Ein Physik-Kwiiz (Sekundarstufe II) zu Arbeit, Energie und Leistung: «Arbeit» im physikalischen Sinn, kinetische (1/2 mv²) und potenzielle Energie, Energieerhaltung und Energieentwertung, Leistung (P = W/t). Mit Überraschungen (einen Sack tragen verrichtet keine Arbeit, die Geschwindigkeit unten an einer Abfahrt hängt nur von der Höhe ab, ein Perpetuum mobile ist unmöglich) und der Grössenordnung eines Joules.

Lernziel · Gymnasiallehrplan

GYM PH 1 — Grundlagenfach: Physik.

Vorschau der Fragen

1Wird im physikalischen Sinn Arbeit verrichtet (eine Kraft verschiebt etwas in ihrer Richtung) oder keine Arbeit?

Kategorien:

Arbeit ungleich nullArbeit null

Zu ordnende Begriffe:

Ein Satellit auf seiner Bahn um die ErdeEine Kiste 3 Meter über den Boden schiebenEinen Karton vom Boden aufs Regal hebenEinen Schlitten mit schrägem Seil ziehenEinen schweren Sack auf ebenem Boden tragenMit aller Kraft gegen eine Mauer drücken
2Ein Auto, das doppelt so schnell fährt, hat doppelt so viel kinetische Energie.
RichtigFalsch
3Wovon hängt auf einer reibungsfreien Achterbahn die Geschwindigkeit des Wagens unten an einer Abfahrt ab?
Nur von der Höhe der Abfahrt, nicht von der Form des GefällesVon der Gesamtlänge der auf den Schienen zurückgelegten StreckeVon der genauen Form des Gefälles und der Anzahl KurvenVor allem von der Masse des Wagens und der Fahrgäste
4Eine Antriebskraft überträgt 100 J auf einen anfangs ruhenden Wagen von 5 kg, aber die Reibung wandelt 10 J um. Welche Geschwindigkeit (in m/s) erreicht der Wagen?

Zahl als Antwort eingeben.

5Zwei Kräne heben dieselbe Last auf dieselbe Höhe, aber der eine doppelt so schnell. Was lässt sich über diesen schnellen Kran sagen?
Er verrichtet insgesamt genau doppelt so viel Arbeit wie der andere KranEr verrichtet dieselbe Arbeit, aber mit doppelt so grosser LeistungEr überträgt insgesamt nur halb so viel Energie auf die LastEr bringt genau dieselbe Leistung wie der andere
6Es ist unmöglich, eine Maschine zu bauen, die für immer läuft, ohne irgendeine äussere Energiequelle.
RichtigFalsch
7Ein Kran hebt 200 kg in einer halben Minute auf 15 m (g = 10 N/kg), während sein Motor 1250 W aufnimmt. Wie gross ist sein Wirkungsgrad (in %)?

Zahl als Antwort eingeben.

8Welche Kette von Energieumwandlungen läuft in einem Wasserkraftwerk mit Staudamm ab?
Chemische Energie der Wassermoleküle → Bewegung → ElektrizitätElektrische Energie → Bewegung → LichtPotenzielle Energie der Lage → Bewegung → ElektrizitätPotenzielle Energie der Lage → Wärme → Elektrizität
9Einen Apfel um einen Meter anzuheben, kostet Energie in der Grössenordnung von einem Joule.
RichtigFalsch
10Ordne jeder Situation die hauptsächlich beteiligte Energieform zu.

Paarweise zuordnen:

Ein Velofahrer in voller FahrtEin Felsbrocken am Rand einer KlippeEin Pfeil auf einem gespannten BogenHolz, das im Cheminée brennt
chemische Energiekinetische Energiepotenzielle Energie (Lage)Spannenergie (elastisch)
11Ein springender Ball bleibt immer irgendwann liegen. Wenn die Energie erhalten bleibt: Wohin ist sie verschwunden?
Sie ist wieder zu Lageenergie geworden, gespeichert im BodenSie wurde beim Springen vollständig ans Schwerefeld der Erde zurückgegebenSie bleibt als potenzielle Energie im Ball gespeichertBei jedem Aufprall wurde ein Teil in Wärme und Schall umgewandelt

Die richtigen Antworten entdeckst du beim Spielen.