Fragen 14
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Mechanische Energie und Energieerhaltung

Gymnasium 3. Physik GYM PH 1

Die mechanische Energie ist die Summe aus kinetischer und potenzieller Energie und bleibt ohne Reibung erhalten. Freier Fall, Pendel, Achterbahn: Verfolge die Umwandlungen und erkenne, wo sich die Energie in Wärme entwertet. Niveau Gymnasium (GYM4).

Lernziel · Gymnasiallehrplan

GYM PH 1 — Grundlagenfach: Physik.

Vorschau der Fragen

1Ordne jeder Energie ihren Ausdruck zu.

Paarweise zuordnen:

Kinetische EnergiePotenzielle Energie (Lage)Mechanische Energie
1/2mv²Ec + Epmgh
2Ein Auto von 1200 kg fährt mit 20 m/s. Wie gross ist seine kinetische Energie, in Kilojoule (kJ)?

Zahl als Antwort eingeben.

3Ein Sack von 5 kg liegt auf einem Regal 10 m über dem Boden. Wie gross ist seine potenzielle Energie der Lage, in Joule? (g=9.81 m/s² verwenden)

Zahl als Antwort eingeben.

4Ein Objekt wird ohne Anfangsgeschwindigkeit aus der Höhe h losgelassen, ohne Reibung. Wie gross ist seine Geschwindigkeit kurz vor dem Aufprall?
√(2gh)√(gh)2ghsqrt2g/h
5Ein Stein fällt im freien Fall aus 20 m Höhe. Mit welcher Geschwindigkeit kommt er am Boden an, in m/s? (g=9.81 m/s² verwenden)

Zahl als Antwort eingeben.

6Ohne Reibung bleibt die mechanische Energie eines frei fallenden Objekts während des ganzen Falls konstant.
RichtigFalsch
7Aus derselben Höhe reibungsfrei losgelassen, kommen ein schweres und ein leichtes Objekt mit verschiedenen Geschwindigkeiten am Boden an.
RichtigFalsch
8Ein ideales Pendel (ohne Reibung) schwingt. Wo ist seine kinetische Energie am grössten?
Am tiefsten Punkt seiner BahnAn den beiden höchsten PunktenNirgends: Sie ist konstantKurz vor jedem höchsten Punkt
9Eine Kugel startet in Ruhe oben auf einer reibungsfreien Bahn. Ordne diese Positionen von der KLEINSTEN zur grössten kinetischen Energie.

In die richtige Reihenfolge bringen:

Auf drei Vierteln der HöheAuf einem Viertel der HöheAuf halber HöheOben auf der Bahn, in RuheUnten auf der Bahn
10Ordne jede Situation danach, ob die mechanische Energie erhalten bleibt oder entwertet wird.

Kategorien:

Mechanische Energie erhaltenMechanische Energie entwertet

Zu ordnende Begriffe:

Auto, das bis zum Stillstand bremstFallschirmspringer mit konstantem TempoIdeales Pendel ohne ReibungKugel auf einer völlig glatten BahnKugel im freien Fall im VakuumSchlitten wird auf ebener Strecke langsamer
11Wenn Reibung ein bewegtes Objekt bremst: In welcher Form geht die verlorene mechanische Energie vor allem weg?
WärmeLichtPotenzielle EnergieElektrische Energie
12Eine Kugel von 0.5 kg wird aus 10 m Höhe losgelassen und kommt mit 12 m/s am Boden an. Wie viele Joule mechanische Energie gingen durch Reibung verloren? (g=9.81 m/s² verwenden)

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13Ein Pendel wird aus einer bestimmten Höhe losgelassen. Wie hoch steigt es ganz ohne Reibung auf der anderen Seite?
Genau auf dieselbe HöheBei jedem Durchgang etwas weniger hochDoppelt so hochEs steigt überhaupt nicht
14Welche Aussagen über die mechanische Energie sind richtig?
Ohne Reibung bleibt die Summe Ec+Ep konstantBeim freien Fall wird potenzielle Energie in kinetische Energie umgewandeltReibung entwertet mechanische Energie zu WärmeDie mechanische Energie bleibt immer erhalten, auch mit ReibungDie potenzielle Energie der Lage hängt von der Geschwindigkeit ab

Die richtigen Antworten entdeckst du beim Spielen.