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Oberstufe: Klassenarbeit zur Mechanik III (Variante A)

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Nr. 01 02 03 04 05 06 07 08 09  

1. Arbeit, Energie, Leistung und Wirkungsgrad  
  a) Wie lauten die Formeln für die physikalischen Begriffe Arbeit, Hubarbeit, Bewegungsenergie, Spannenergie, Leistung und Wirkungsgrad?  
  b) In welchen Einheiten werden Arbeit und Energie angegeben?  
  c) Welche Zusammenhänge bestehen zwischen den von Ihnen genanntenEinheiten? Lösung

2. Wie groß ist die Arbeit, die ein Schüler ( m = 65 kg) verrichtet, wenn er auf einen Turm von 90 m Höhe steigt? Lösung

3. Ein Schlitten wird mit der konstanten Kraft F = 120 N eine Strecke von 1,2 km gezogen.
Welche Arbeit wird verrichtet?
Lösung

4. Spannenergie  
  a) Was verstehen Sie unter Spannenergie?  
  b) Ein Schüler zieht einen Expander mit der Kraft Fmax = 400 N 35 cm aus.
Welche Energie steckt in den gespannten Bändern?
Lösung

5. Ein Maurer transportiert 30 kg Ziegelsteine in 40 s 15 m hoch.
Berechnen Sie Arbeit und Leistung.
Lösung

6. Ein Auto wiegt 10 kN. Es hat einen Motor, der 50 kW leistet.
In welcher Zeit müsste das Auto auf einen 2000 m hohen Berg hinauffahren können?
Lösung

7. Bewegungsenergie  
  a) Welche Bewegungsenergie hat ein Pkw ( m = 1200 kg ) bei einer Geschwindigkeit von 108 km/h?  
  b) Bei welcher Geschwindigkeit hat er die Bewegungsenergie 800 kJ? Lösung

8. Ein Auto prallt mit 144 km/h gegen eine feste Mauer.
Aus welcher Höhe müsste es frei herabfallen, um die gleiche zerstörende Energie zu bekommen?
Lösung

9. Ein Stein ( m = 850 g ) wird von einem 20 m hohen Turm mit einer Geschwindigkeit v1 = 8 m/s waagerecht weggeworfen.  
  a) Mit welcher Geschwindigkeit v2 erreicht er den Erdboden, wenn man vom Luftwiderstand absieht?  
  b) Wie wirkt es sich aus, wenn man den Stein statt waagerecht, senkrecht mit der Geschwindigkeit v1 = 8 m/s nach unten wirft? Lösung