Arbeitsblatt: Physikprüfung – Kräfte und Energie

Physikprüfung – Kräfte und Energie Hilfsmittel: TR, Formelblatt Ihr Lösungsweg muss klar ersichtlich und nachvollziehbar sein. Endresultate runden auf 3 signifikante Stellen; Rechnen mit genauen Werten! Für die Fallbeschleunigung (g) soll 9.81 m/s2 eingesetzt werden. 1. Zwei Kräfte à je 500 greifen an einem Boot an – sie stehen im 45 Winkel zueinander. Wie gross ist die resultierende Kraft, die am Boot insgesamt angreift? Lösen Sie grafisch! (4) 2. Ein leerer Güterwagen der SBB hat eine Masse von 8 und soll innert 3 min aus der Ruhelage auf horizontaler Schiene auf eine Geschwindigkeit von 2 m/s gebracht werden. a.) Wie gross ist die dazu nötige Beschleunigung? b.) Wie gross muss die (konstante) Schubkraft eines Rangierarbeiters sein, der diesen Wagen fortschieben will? c.) Wie gross ist die Beschleunigungsarbeit die vom Arbeiter verrichtet wird? (6) 3. Ein Sack voll Goldmünzen (m 200 kg) wollen die Piraten auf ihr Schiff bringen. Sie verwenden dazu ein Flaschenzug mit einer losen Rolle (vgl. Abbildung). Die Gewichtskraft der losen Rolle (inkl. Aufhängung) sei 20 N. a.) Wie gross ist die Kraft, die sie aufwenden müssen, um den Sack auf das Schiff zu bringen? (wie immer ohne Reibung!) b.) Wie viel Seil müssen die Piraten durch die Rollen ziehen, wenn der Sack auf das 5 hohe Schiff soll? (6) 4. Nennen Sie je ein Prozess aus der Technik oder der Natur, wo chemische Energie in a.) mechanische Energie. b.) thermische Energie umgewandelt wird. (2) 5. Eine Kochplatte braucht in einer Sekunde 2000 elektrische Energie. a.) Was für eine Leistung hat diese Kochplatte? Geben Sie das Resultat in kW an. b.) Wie hoch könnte man Sie (unter der Annahme Ihre Masse beträgt 60 kg) mit der Energie anheben, welche die Kochplatte in 1 Stunde „verbraucht? c.) Wie teuer ist die Betreibung der Kochplatte für 5 min? Der Strompreis von 1 kWh soll 23 Rappen entsprechen. (10) 6. a.) Erklären Sie die Funktion/Idee von Energieetiketten an Lampenbirnen. b.) Kommentieren Sie zudem die Angaben in der Abbildung (rechts). (5) 1/2 33 2/2