Übungsaufgaben Klausur (Energie) - BBS-Technik

Übungsaufgaben Klausur (Energie)
Name:
Klasse:
Blatt 1/2
Datum:
Behandelte Themen in Stichwörtern
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Energie
Einheiten der Energie und Umrechnung
mechanische Energie → kinetische Energie, potentielle Energie
mechanische Arbeit
Energieumwandlung → Energiekette
Energieerhaltungssatz der Mechanik
Wirkungsgrad
Kerbschlagbiegeversuch (Einflussgrößen auf einen Versuch)
Übungsaufgaben zur Klausur (Energie):
1. Bitte kreuze die richtige(n) Antwort(en) an:
c Feuer erzeugt Energie in Form von Wärme.
c Energie geht niemals verloren.
c Der Wirkungsgrad hat die Einheit [η] = 1.
c Arbeit hat die Einheit Watt (in W) und Energie die Einheit Newtonmeter (in Nm).
c Energie ist die gespeicherte Form von Arbeit.
c W = F*s drückt die mechanische Arbeit aus.
c Arbeit wird dann verrichtet, wenn eine Masse einen Höhenunterschied überwindet.
c Eine Kugel verrichtet dann Arbeit, wenn sie 100m mit konstanter Geschwindigkeit
auf einer Ebene rollt.
c Eine Glühlampe hat einen Wirkungsgrad von < 10 %, das heißt 90 % geht in
Wärmeenergie über.
c Es gibt viele verschiedene Formen von Energie.
h1
h2= ?
2. Galileirinne
Galileo Galilei (1564-1642)
experimentierte mit
Glaskugeln und einer Rinne
in Form eines U. Die Kugel
wird in der Ausgangshöhe h1 losgelassen und rollt
nun in der Rinne.
a) Welche Energieformen sind in diesem Experiment beteiligt?
b) Wie hoch rollt die Kugel die andere Seite des U wieder hoch? Welche
Annahmen haben Sie dabei gemacht?
c) Welche Annahmen müssen in diesem Experiment gelten, wenn der
Energieerhaltungssatz der Mechanik Gültigkeit haben soll?
d) Wir nehmen an, im Experiment treten Reibungsverluste auf. Wo treten diese auf
und was könnte ein Experimentator tun, um diese zu kompensieren?
Übungsaufgaben Klausur (Energie)
Name:
Klasse:
Blatt 2/2
Datum:
3. Energieübertragungskette
Ein(e) Freund(in) von Dir behauptet Elektroautos sind Energieressourcen schonender
als Erdgasautos.
a) Welche Überlegungen müsste man bei solch einer Aussage bezüglich der
Energieübertragungsketten anstellen?
b) Wo würdest Du die Systemgrenzen setzen, um die Behauptung zu überprüfen?
Bitte begründe Deine Antwort.
4. Kran
Ein Kran hebt eine Last (m = 300kg) 10 m hoch. In dieser Höhe reißt das Seil und die
Last fällt ungebremst herunter.
a) Wie groß ist die potentielle Energie in dieser Höhe?
b) Wie groß sind die potentielle und die kinetische Energie, wenn die Last unten
aufschlägt?
c) Mit welcher Geschwindigkeit schlägt die Last auf?
d) Wird das Seil in der Seiltrommel durch eine Sicherung abgebremst, schlägt die Last
nicht mehr mit voller Wucht auf den Boden auf. Wir nehmen an, dass die Sicherung in
der Seiltrommel 60% der Energie aufnimmt. Mit welcher Geschwindigkeit schlägt nun
die Last auf?