Abschlussprüfung Physik 2017 (Realschulabschluss)

Physik
Auswertung der schriftlichen
Abschlussprüfung 2016/2017
Auswertung der schriftlichen Abschlussprüfung Physik 2016/2017 (Realschulabschluss)
Vorbemerkungen
Sowohl für die besondere Leistungsfeststellung als auch für die schriftliche
Abschlussprüfung erfolgt jährlich eine landesweite Auswertung. Sie umfasst
statistische Angaben wie
− die Bestehensquote
− die Ergebnisse für die schriftlichen Leistungsnachweise bzw. Prüfungen im
Vergleich zum Vorjahr
− einen Vergleich zwischen den Ergebnissen der schriftlichen Leistungsnachweise
bzw. Prüfungen mit den Jahresnoten
sowie eine fachinhaltliche Analyse. Für jedes Fach stützt sich die Analyse auf die
statistische Erfassung der Jahres- und Prüfungsergebnisse. Darüber hinaus wurden
Fragebögen an jeweils 6 Schulen der 5 Regionalstellen der Sächsischen Bildungsagentur gegeben, die von Fachlehrern beantwortet wurden.
1
Landesweite Ergebnisse
An den Oberschulen in öffentlicher Trägerschaft haben im Schuljahr 2016/2017
13.664 Schüler an den Prüfungen zum Erwerb des Realschulabschlusses
teilgenommen.
Im schriftlichen Prüfungsfach Physik wurden 3.504 Noten erteilt, die sich wie folgt
verteilen:
1.1 Noten der schriftlichen Prüfung im Fach Physik (Anzahl und Anteil)
(Vergleich mit dem Vorjahr)
Note
1
2
3
4
5
6
1,0%
15,2%
28,6%
37,6%
15,8%
1,8%
2016/2017
Durchschnitt
3,6
Gesamtanzahl
3.504
Anteil männlich
67,7%
1,2%
15,7%
29,3%
37,8%
14,1%
1,9%
Anteil weiblich
32,3%
0,6%
14,1%
27,0%
37,2%
19,4%
1,7%
1,9%
16,8%
29,5%
37,0%
13,6%
1,2%
2015/2016
Durchschnitt
3,5
Gesamtanzahl
3.296
Anteil männlich
66,8%
1,8%
18,1%
31,0%
37,1%
11,1%
0,9%
Anteil weiblich
33,2%
2,1%
14,1%
26,4%
36,7%
18,8%
1,9%
Wahlverhalten der Prüfungsteilnehmer:
Für das Fach Physik entschieden sich
etwas über ein Viertel der Prüfungsteilnehmer; ähnlich wie für das Fach
Chemie. Etwas weniger als die Hälfte
wählte das Fach Biologie.
Physik
25,9%
Biologie
47,5%
Chemie
26,6%
Das entspricht dem Wahlverhalten der
vergangenen Jahre.
1
Auswertung der schriftlichen Abschlussprüfung Physik 2016/2017 (Realschulabschluss)
1.2 Prüfungsleistungen 2016/2017 im Vergleich zur Jahresnote
Verbesserung
Bestätigung
Verschlechterung
42,2%
41,3%
10,9%
5,4%
0,2%
zwei und mehr
Noten
eine Note
eine Note
zwei und mehr
Noten
1.3 Verteilung der Jahres- und Prüfungsnoten im Fach Physik
Realschulabschluss 2016/2017
2016/2017
(3.504 Schüler)
43,5%
Ø JN: 3,0
Ø PN: 3,6
37,6%
27,5%
28,6%
23,9%
15,2%
2,1%
13,7%
1,8%
1,6%
0,2%
2,8%
1,0%
1 -1,1%
15,8%
13,0%
2
-12,3%
3
4
5
6
Note
-14,9%
Anteil der entsprechenden Note an allen erteilten Jahresnoten (JN)
Anteil der entsprechenden Note an allen erteilten Prüfungsnoten (PN)
Differenz
1.4 Landesdurchschnitte und Spannweiten
Bei einem Landesdurchschnitt von 3,6 reicht die Spannweite der von Schulen
erzielten Durchschnittsergebnisse in der schriftlichen Prüfung im Fach Physik von 2,5
bis 4,7.
2
Auswertung der schriftlichen Abschlussprüfung Physik 2016/2017 (Realschulabschluss)
2
Analyse der Stichprobe
A Stichprobenumfang im Fach Physik:
393
Notenverteilung in der Stichprobe
38%
B Prüfungsnoten in der Stichprobe:
27%
Prüfungsnote
1
2
3
4
5
6
Durchschnitt
absolut
2
62
107
148
66
8
3,6
0,5%
15,8%
27,2%
37,7%
16,8%
2,0%
Anteil
17%
16%
2%
1%
1
2
3
4
5
6
C Bewältigung der Aufgaben im Pflichtteil:
Pflichtaufgabe
pro Aufgabe
BE
gesamt
prozentual
Pflichtaufgabe
pro Aufgabe
BE
gesamt
prozentual
1.1
1.2~1
1.2~2
1.2~3
1.3
gesamt
1
1
2
1
2
7
219
185
307
29
243
983
55,7%
47,1%
39,1%
7,4%
30,9%
35,7%
2.1
2.2
2.3
2.4
gesamt
1
1
1
3
6
364
334
198
670
1.566
92,6%
85,0%
50,4%
56,8%
66,4%
Pflichtaufgaben
93%
39%
31%
36%
BE
gesamt
prozentual
Pflichtaufgabe
pro Aufgabe
BE
gesamt
prozentual
3.1
3.2
3.3
gesamt
2
2
2
6
458
282
484
1.224
58,3%
35,9%
61,6%
51,9%
4.1
4.2
4.3
gesamt
1
2
3
6
291
229
743
1.263
74,0%
29,1%
63,0%
53,6%
Pflichtteil gesamt
50%
47%
pro Aufgabe
85%
57%
25
74%
66%
56%
Pflichtaufgabe
63%
62%
58%
54%
52%
36%
29%
7%
3
51%
5.036
51,3%
Auswertung der schriftlichen Abschlussprüfung Physik 2016/2017 (Realschulabschluss)
keine
1%
D Wahlverhalten und Anzahl der bearbeiteten Wahlaufgaben:
Wahlaufgabe
5
7
Wahlaufgabe 7
47 %
keine
24
183
184
2
6,1%
46,6%
46,8%
0,5%
absolut
Anteil
6
Wahlaufgabe 5
6%
Wahlaufgabe 6
46 %
E Bewältigung der Aufgaben im Wahlteil:
Wahlaufgabe 5
BE
5.1 V~1
5.1 V~2
5.1 D
5.1 A~1
5.1 A~2
5.2
5.3
5.4.1
5.4.2
5.4.3
gesamt
pro Aufgabe
2
2
5
2
1
3
5
1
2
2
25
gesamt
30
33
77
30
19
30
89
9
25
26
368
62,5%
68,8%
64,2%
62,5%
79,2%
41,7%
74,2%
37,5%
52,1%
54,2%
61,3%
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.2.1
6.2.2
6.3.1
6.3.2
6.4.1
6.4.2
6.4.3
6.4.4
6.5.1
6.5.2
gesamt
2
1
2
2
1
3
3
2
2
1
2
2
2
25
287
157
261
145
126
299
147
237
241
95
260
82
247
2.584
78,4%
85,8%
71,3%
39,6%
68,9%
54,5%
26,8%
64,8%
65,8%
51,9%
71,0%
22,4%
67,5%
56,5%
7.1.1
7.1.2~1
7.1.2~2
7.1.3
7.2.1~1
7.2.1~2
7.2.1~3
7.2.2
7.3.1
7.3.2
7.4.1
7.4.2
gesamt
3
3
1
2
2
3
1
2
2
2
3
1
25
393
376
48
216
253
437
124
88
181
256
308
68
2.748
71,2%
68,1%
26,1%
58,7%
68,8%
79,2%
67,4%
23,9%
49,2%
69,6%
55,8%
37,0%
59,7%
prozentual
Wahlaufgabe 6
pro Aufgabe
BE
gesamt
prozentual
Wahlaufgabe 7
pro Aufgabe
BE
gesamt
prozentual
Wahlaufgabe 5
63%
69%
Wahlaufgabe 6
86%
79%
74%
71%
64% 63%
69%
54%
52% 54%
38%
71%
65% 66%
61%
42%
Wahlaufgabe 7
79%
78%
71%
67%
69%
68%
56%
52%
70%
67%
59%
60%
56%
49%
40%
37%
27%
4
22%
26%
24%
Auswertung der schriftlichen Abschlussprüfung Physik 2016/2017 (Realschulabschluss)
3
Einschätzung der Prüfungsaufgaben durch die
befragten Lehrerinnen und Lehrer
Auswahl und Anforderungsniveau der Prüfungsaufgaben
Die Prüfung wurde als angemessen, fachlich ausgewogen und lehrplangerecht
eingestuft. Dabei sahen die Lehrkräfte in den Aufgaben einen guten Querschnitt
durch die Stoffgebiete der einzelnen Jahrgangsstufen. Das Anforderungsniveau
wurde insgesamt als angemessen bis hoch eingeordnet. Generell wird der
Praxisbezug der Aufgaben als positiv eingeschätzt, wobei dieser sich noch mehr an
der Erfahrungswelt der Schüler orientieren sollte.
Zeitverhältnis im Vergleich zum Prüfungsumfang
Von allen Fachlehrern wurde das Verhältnis zwischen Aufgabenvolumen und
Prüfungszeit als angemessen eingeschätzt. Die Schüler konnten ohne Zeitdruck die
Prüfung bewältigen.
Hinweise zu Demonstrations- und Schülerexperimenten
Beide Experimente wurden als lehrplankonform eingeschätzt. Zum Demonstrationsexperiment gab es Hinweise bezüglich dem Anschreiben für den prüfenden
Fachlehrer. Beim gut durchführbaren Schülerexperiment, so die Einschätzung, wurde
auf den Zusammenhang zwischen der Prüfungsanforderung und dem Wahlverhalten
hingewiesen.
Hinweise und Ideen für die künftige Gestaltung der schriftlichen
Abschlussprüfung
Die befragten Fachlehrer sehen keinen Änderungsbedarf bei der Gestaltung der
Abschlussprüfung. Weiterhin sollte auf Praxisbezogenheit sowie auf ein
ausgewogenes Verhältnis zwischen unterschiedlichen Aufgabenformaten geachtet
werden.
Materialien zur Unterstützung der Unterrichtsarbeit
Auf den Seiten des Sächsischen Bildungsservers sind z. B. folgende unterstützende
Materialien verfügbar:
− Lehrpläne und Arbeitsmaterialien
Hier werden auch Erläuterungen zu den Bildungsstandards für den Mittleren
Schulabschluss gegeben (http://www.schule.sachsen.de/lpdb/). Wählen Sie dazu
unter „Allgemeinbildende Schulen“ die Schulart Oberschule sowie das Fach
Physik.
− Operatoren
Die einheitliche Verwendung von Operatoren (Schlüsselwörtern) in
Aufgabenstellungen sowohl von zentralen Leistungsermittlungen als auch von
individuellen Klassenarbeiten und Kurzkontrollen erhöht die Transparenz
bezüglich der geforderten Schüler-Tätigkeiten sowie der Art und Weise der
Lösungsdarstellungen und damit der Bewertung der erbrachten Leistungen. Die
Operatorenliste finden Sie unter http://schule.sachsen.de/13487.htm rechts im
Download-Bereich.
5
Auswertung der schriftlichen Abschlussprüfung Physik 2016/2017 (Realschulabschluss)
− Abschlussprüfungen
Für eine Nachnutzung in sächsischen Schulen stehen auf dem Sächsischen
Bildungsserver (https://www.bildung.sachsen.de/119.htm) die schriftlichen
Prüfungsarbeiten der vergangenen Schuljahre zur Verfügung. Beachten Sie bitte
die Nutzungsrechte.
Für die Ersttermine sind die schulspezifischen Zugangsdaten nach persönlicher
Anmeldung im Schulportal unter http://www.bildung.sachsen.de/shib/822.htm
abrufbar. Die Nachtermine können nur vom Schulleiter gedownloadet werden.
− Lernaufgabendatenbank
In einem passwortgeschützten Aufgabenpool stehen komplexe Lernaufgaben mit
Arbeitsblättern zur Gestaltung eines kompetenzorientierten Unterrichts und zur
Entwicklung von Kompetenzen im Fachunterricht zur Verfügung. Sie sind zu
finden unter: http://www.bildung.sachsen.de/lernaufgaben.
− Handreichung „Fachpraktisches Arbeiten im naturwissenschaftlichen Unterricht"
Die Broschüre umfasst 80 Seiten. Es werden u. a. auch Hinweise und
Anregungen zur Durchführung fachpraktischer Prüfungssituationen in den
naturwissenschaftlichen
Fächern
gegeben.
Sie
ist
unter
http://schule.sachsen.de/2707.htm bestell- bzw. downloadbar.
6
Sächsisches Staatsministerium
für Kultus
Schuljahr 2016/2017
Geltungsbereich: Klassenstufe 10 an
- Oberschulen
- Förderschulen
- Abendoberschulen
Schriftliche Abschlussprüfung Physik
Realschulabschluss
Allgemeine Arbeitshinweise
Die schriftliche Abschlussprüfung besteht aus zwei Teilen:
Teil I – Pflichtaufgaben
Teil II – Wahlaufgaben
Vor der planmäßigen Arbeitszeit stehen Ihnen 15 Minuten zum Vertrautmachen mit den
Aufgaben zur Verfügung.
Nachdem Sie die Aufgaben gelesen haben, wird Ihnen ein Demonstrationsexperiment
gezeigt. Die Arbeitszeit zur Lösung aller Aufgaben beginnt erst nach Beendigung dieses
Experimentes und beträgt 150 Minuten.
Die Aufgabe 1 der Pflichtaufgaben ist zuerst zu bearbeiten. Die Reihenfolge der Bearbeitung
der anderen Aufgaben ist beliebig.
Von den drei Wahlaufgaben ist nur eine Aufgabe zu bearbeiten.
Zur Lösung der Wahlaufgabe 5 muss ein Schülerexperiment durchgeführt werden.
Wird mehr als eine Wahlaufgabe bearbeitet, so wird für die Gesamtbewertung der Arbeit nur
die Wahlaufgabe berücksichtigt, bei der die höchste Anzahl von Bewertungseinheiten (BE)
erreicht wurde.
Insgesamt können 50 Bewertungseinheiten erreicht werden. Davon werden 25 Bewertungseinheiten für den Pflichtteil und 25 Bewertungseinheiten für den Wahlteil vergeben.
Die Lösungsdarstellung muss einen erkennbaren Weg aufzeigen. Schwerwiegende und
gehäufte Verstöße gegen die fachliche oder die äußere Form können mit einem Abzug von
insgesamt maximal 2 Bewertungseinheiten geahndet werden.
Es ist kein Konzept erforderlich.
Sie dürfen folgende Hilfsmittel benutzen:
- Tabellen- und Formelsammlung in gedruckter Form ohne ausführliche Musterbeispiele
sowie ohne Wissensspeicheranhang
- Taschenrechner (nicht grafikfähig, nicht programmierbar)
- drehbare Sternkarte in gedruckter Form
- Zeichengeräte und Zeichenhilfsmittel
- Millimeterpapier
- Wörterbuch der deutschen Rechtschreibung in gedruckter Form.
Teilnehmer mit Migrationshintergrund können zusätzlich ein zweisprachiges Wörterbuch
(Deutsch-Herkunftssprache / Herkunftssprache-Deutsch) in gedruckter Form verwenden.
Sign. 11 – 1 – 1
2017
Teil I – Pflichtaufgaben
Aufgabe 1
Mechanik
Vom Lehrer wird Ihnen ein Experiment mit einer Rolle und Hakenkörpern mit je 100 g Masse
demonstriert. Die Masse der Rolle ist vernachlässigbar klein.
1.1
Beobachten Sie den Vorgang und vergleichen Sie Hub- und Zugweg.
1.2
Benennen und skizzieren Sie die kraftumformende Einrichtung.
Tragen Sie die wirkenden Kräfte in einem geeigneten Maßstab ein.
Geben Sie den verwendeten Maßstab an.
1.3
Eine Käseglocke dient dem Abdecken von Lebensmitteln. Wird die Kugel (siehe
Abbildung) nach unten gezogen, bleibt der Deckel geöffnet.
Erläutern Sie das Prinzip dieser Vorrichtung.
Erreichbare BE: 7
Aufgabe 2
Astronomie
Der Mond kann sich im Kernschatten der
Erde befinden.
A
B
2.1
Ordnen Sie den Buchstaben A, B
und C (siehe Abbildung) die
Himmelskörper zu.
2.2
Welches Ereignis wird hier beschrieben?
2.3
Geben Sie die Mondphase an, bei der das beschriebene Ereignis auftritt.
2.4
Reflektoren auf der Mondoberfläche werden von der Erde aus mit Laserstrahlen
anvisiert. Ein Signal benötigt von der Erde zum Mond und zurück 2,65 s.
Berechnen Sie den Abstand des Mondes von der Erde.
C
Erreichbare BE: 6
Sign. 11 – 1 – 2
2017
Aufgabe 3
Schwingungen
Ein Fadenpendel führt gedämpfte Schwingungen aus.
3.1
Entscheiden Sie, welche grafische Darstellung für eine gedämpfte Schwingung
zutrifft. Begründen Sie Ihre Entscheidung.
Diagramm A
y
Diagramm B
y
t
Diagramm C
y
t
t
3.2
Geben Sie die auftretenden Energieumwandlungen an.
3.3
Berechnen Sie die Periodendauer eines Fadenpendels mit 70 cm Pendellänge.
Erreichbare BE: 6
Aufgabe 4
Optik
Um Tageslicht in fensterlose Räume zu bringen, können Sonnenlichtkollektoren auf einem
Dach verwendet werden. In diesen Kollektoren konzentrieren Linsen das Sonnenlicht.
Lichtleitkabel aus Acrylglas übertragen das Licht ins Gebäude.
4.1
Benennen Sie den Vorgang beim Übergang des Lichtes aus Luft in die Linsen.
4.2
Im Lichtleitkabel tritt Totalreflexion auf.
Unter welchen Bedingungen findet dieser Vorgang statt?
4.3
Ein Lichtstrahl tritt mit dem Winkel 60° aus dem Lichtleitkabel aus.
Berechnen Sie den zugehörigen Einfallswinkel.
km
Hinweis: cAcrylglas = 200 879
s
Erreichbare BE: 6
Sign. 11 – 1 – 3
2017
Teil II – Wahlaufgaben
Von den folgenden Aufgaben 5, 6 und 7 haben Sie nur eine zu lösen.
Aufgabe 5
5.1
Elektrizitätslehre
Schülerexperiment
Untersuchen Sie am unbelasteten Transformator die Gültigkeit des Gesetzes
U1 N1
für drei unterschiedliche Verhältnisse der Windungszahlen.
=
U 2 N2
Bearbeiten Sie die Aufgabe entsprechend der Arbeitsschritte beim Experimentieren:
- Vorbereitung (Schaltplan, Messwerttabelle)
- Durchführung (Aufbau, Messwerte)
- Auswertung (Ergebnis, Fehlerbetrachtung)
Erreichbare BE: 12
5.2
Erklären Sie die Wirkungsweise eines Transformators.
Erreichbare BE: 3
5.3
An einem Transformator wurden folgende Messwerte ermittelt:
U1 = 230 V, I1 = 0,2 A, U2 = 6 V, I2 = 7,5 A
Berechnen Sie die elektrische Leistung P1 der Primärspule und die elektrische
Leistung P2 der Sekundärspule.
Berechnen Sie den Wirkungsgrad des Transformators.
Erreichbare BE: 5
5.4
Bei der Herstellung von Transformatoren werden isolierte Kupferdrähte als Spulen
aufgewickelt. Bei konstanter Temperatur ist der elektrische Widerstand eines
Kupferdrahtes abhängig von der Querschnittsfläche A und von der Länge l.
5.4.1
Begründen Sie die Notwendigkeit der Isolierung des Drahtes.
5.4.2
Das Diagramm zeigt die Abhängigkeit
des elektrischen Widerstandes R von
der Querschnittsfläche A bei
Kupferdrähten gleicher Länge.
12
Geben Sie die elektrischen Widerstände
10
2
2
für A1 = 0,5 mm und A2 = 2,0 mm an.
R in Ω
R(A)-Diagramm
8
6
4
2
0
5.4.3
0,5
1,0
A in mm²
Skizzieren Sie ein R ( ) -Diagramm für Kupferdrähte mit gleicher Querschnittsfläche A.
Erreichbare BE: 5
Sign. 11 – 1 – 4
2017
Aufgabe 6
6.1
Thermodynamik
In unserem Alltag wird die Celsius-Skala zur Temperaturmessung benutzt. Der
Physiker Anders Celsius wählte dafür zwei Festpunkte, denen 0 °C und 100 °C
zugeordnet werden.
6.1.1 Geben Sie die physikalische Bedeutung der beiden Festpunkte an.
6.1.2 Nennen Sie zwei Bestandteile eines Flüssigkeitsthermometers.
6.1.3 Erklären Sie die Wirkungsweise eines Flüssigkeitsthermometers.
Erreichbare BE: 5
6.2
Eine weitere Temperaturskala ist die Kelvinskala.
6.2.1 Erklären Sie mithilfe des Teilchenmodells die Bedeutung des absoluten Nullpunktes
der Kelvinskala.
6.2.2 Geben Sie die niedrigste Temperatur der Kelvinskala in °C an.
Erreichbare BE: 3
6.3
Eine Waschmaschine hat die Heizleistung 2 000 W.
6.3.1 Berechnen Sie die für Kochwäsche notwendige Wärme, wenn 8 l Wasser von 18 °C
auf 95 °C erwärmt werden sollen.
6.3.2 Für die Erwärmung auf 40 °C werden dem Wasser bei einem anderen Waschprogramm 720 kJ Wärme zugeführt.
Berechnen Sie die dafür benötigte Zeit.
Erreichbare BE: 6
6.4
Wasser wird in einem Topf mit Deckel
erwärmt. Der Temperaturverlauf ist im
abgebildeten Diagramm dargestellt.
6.4.1 Beschreiben Sie den Temperaturverlauf
bis zur 5. Minute.
6.4.2 Beschreiben und begründen Sie den
Temperaturverlauf ab der 5. Minute.
6.4.3 Bei der Erwärmung bilden sich am
Topfdeckel Wassertropfen.
Nennen Sie den damit verbundenen
physikalischen Vorgang.
6.4.4 Wasser wird unter gleichen Bedingungen
in einem Topf einmal mit und einmal
ohne Deckel erwärmt.
Skizzieren Sie in einem ϑ (t ) -Diagramm
die zugehörigen Temperaturverläufe.
Erreichbare BE: 7
Sign. 11 – 1 – 5
2017
6.5
Wasser hat besondere Eigenschaften.
6.5.1 Erläutern Sie aus physikalischer Sicht die sehr gute Eignung von Wasser als
Kühlmittel.
6.5.2 Erklären Sie, dass freiliegende Wasserleitungen vor dem Winter entleert werden
sollen.
Erreichbare BE: 4
Aufgabe 7
7.1
Energie, Umwelt, Mensch
Den Leipziger Hauptbahnhof verlassen täglich Züge in viele Richtungen. So fährt
08:35 Uhr ein ICE nach Frankfurt ab. Planmäßige Ankunft in Frankfurt ist 11:49 Uhr.
Zwischen Leipzig und Erfurt fährt er auf einer neuen Bahnstrecke, die für die
km
Höchstgeschwindigkeit 300
ausgelegt ist.
h
7.1.1 Berechnen Sie die Durchschnittsgeschwindigkeit des ICE auf der insgesamt 373 km
langen Strecke.
7.1.2 Auf der 95 km langen Neubaustrecke fährt der Zug konstant mit
Höchstgeschwindigkeit.
Berechnen Sie die Fahrzeit in Minuten.
Geben Sie an, welche der folgenden Diagramme diese Bewegung darstellen.
v
A
B
v
s
t
C
t
s
D
t
t
7.1.3 Der Elektroantrieb des ICE verursacht keinerlei Schadstoffausstoß.
Beurteilen Sie diese Aussage.
Erreichbare BE: 9
7.2
Der Start eines Flugzeuges ist eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Dabei
entstand folgende Wertetabelle.
Zeit t in s
Geschwindigkeit v in
Weg s in m
m
s
0
5
10
15
20
25
0
16
32
48
A
80
0
40
160
360
640
B
7.2.1 Geben Sie die fehlenden Werte A und B an.
Zeichnen Sie ein zugehöriges s(t)-Diagramm.
Ermitteln Sie mithilfe des Diagramms die Zeit bis zum Abheben bei 950 m.
7.2.2 Erläutern Sie das Trägheitsgesetz am Beispiel des Flugzeugstarts.
Erreichbare BE: 8
Sign. 11 – 1 – 6
2017
7.3
Als Antriebsaggregat in Pkw dienen u. a. Ottomotoren. Diese können mit
verschiedenen Kraftstoffarten betrieben werden.
In der folgenden Tabelle sind Eigenschaften von zwei Kraftstoffarten aufgeführt.
kg

Energiegehalt in
Kraftstoffart
Dichte in
Superbenzin
0,75
47
Biokraftstoff
0,80
27
MJ
kg
7.3.1 Berechnen Sie die in 40 Liter Superbenzin gespeicherte chemische Energie.
7.3.2 Welche Auswirkung hat das Tanken von Biokraftstoff statt Superbenzin auf die
„Reichweite“ einer Tankfüllung?
Begründen Sie.
Erreichbare BE: 4
7.4
Mit der gegebenen Gleichung lässt
sich die Leistung P ermitteln, um
ein Auto der Masse m in der Zeit t
auf die Geschwindigkeit v zu
beschleunigen.
m
Leistung in W
Masse in kg
v
Geschwindigkeit in
t
Zeit in s
P
P=
m ⋅v 2
t
Für einen Pkw der Masse 1 000 kg gilt die Aussage: „Von 0 auf 100
m
s
km
in 10 s.“
h
7.4.1 Berechnen Sie die Leistung.
7.4.2 Der Pkw soll in der gleichen Zeit die doppelte Geschwindigkeit erreichen.
Wie muss die Leistung des Motors geändert werden?
Erreichbare BE: 4
Sign. 11 – 1 – 7
2017
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Sign. 11 – 1 – 8
2017