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Energieformen und Einheit

Energieformen erkennen, Einheiten umrechnen und zerlegen, Umwandlungen sicher beschreiben – vom Joule bis zum Energieflussbild.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.

A1
Mechanisch oder nicht?
AFB I

Manche Energieformen stehen hier unter ihrem zweiten Namen. Erstelle eine Übersicht: Lege jede Energieform in das passende Fach.

Ziehe die Karten in das passende Fach — oder wähle eine Karte mit Tab und Enter und drücke dann die Ziffer des Fachs (0 legt sie zurück).
1mechanische Energie
2keine mechanische Energie
Mechanisch sind nur Bewegungs-, Lage- und Spannenergie — auch unter den Namen kinetische Energie, potenzielle Energie und Federenergie. Alle anderen Formen gehören nicht dazu.
Zur mechanischen Energie gehören genau drei Formen: Bewegungs-, Lage- und Spannenergie. Einige davon stehen hier mit ihrem zweiten Namen.
kinetisch = Bewegung, potenziell = Lage, Feder = Spannung. Strahlungs-, elektrische, thermische, chemische und Kernenergie sind nicht mechanisch.
A2
Die Einheit zusammensetzen
AFB II

Leite her, wie das Joule aus den Grundeinheiten aufgebaut ist und wie es mit dem Newtonmeter zusammenhängt: Trage die fehlenden Einheiten und Zahlen ein.

Alle Felder ausfüllen, dann gemeinsam prüfen. Exponenten als Zahl schreiben, also m2 für m².

1 J = 1 kg · /     1 J = 1     1 kJ = J

Die beiden Schreibweisen 1 J = 1 kg · m²/s² und 1 J = 1 Nm sind gleichwertig, denn 1 N = 1 kg · m/s² und damit 1 Nm = 1 kg · m²/s².
Im Zähler steht eine Länge, im Nenner eine Zeit, beide zum Quadrat. Für das Newtonmeter gilt 1 N = 1 kg · m/s².
Multipliziere 1 N mit 1 m: 1 kg · m/s² · m = 1 kg · m²/s² = 1 J. Kilo bedeutet immer den Faktor 1000.
A3
Ampel für Aussagen
AFB III

Beurteile die Aussagen aus einem Schülervortrag über Energie: Ist die Aussage fachlich falsch, zwar teils richtig, aber ungenau, oder fachlich korrekt?

Gib jeder Situation eine Ampelfarbe: Klicke auf das passende Licht und prüfe dann. Mit der Tastatur: Tab zur Ampel, ↑/↓ oder 1–3 wählt die Farbe.
  • Rot: fachlich falsch
  • Gelb: teils richtig, aber ungenau
  • Grün: fachlich korrekt
  1. „Eine volle Batterie enthält elektrische Energie.“

  2. „Die Energie eines Körpers wird in Newton gemessen.“

  3. „Ein Stein, der ruhig auf einem Hausdach liegt, besitzt Energie, obwohl er sich nicht bewegt.“

  4. „Kilojoule und Joule messen verschiedene Energieformen.“

  5. „Die Sonne schickt uns thermische Energie.“

  6. „Kinetische Energie, potenzielle Energie und Spannenergie bilden zusammen die mechanische Energie.“

  7. „Ein Gummiband besitzt Spannenergie.“

  8. „1 J ist dasselbe wie 1 kg · m/s.“

Drei Aussagen sind fachlich falsch (Newton, Kilojoule als eigene Form, fehlende Quadrate), drei sind ungenau (Batterie, Sonne, Gummiband) und zwei sind korrekt. „Ungenau“ heißt: Die Idee stimmt, aber Energieform oder Bedingung sind nicht sauber benannt.
Frage bei jeder Aussage: Stimmt die Einheit? Ist die richtige Energieform genannt? Fehlt eine Bedingung?
Drei Aussagen sind falsch, drei ungenau, zwei korrekt. Ungenau sind die Batterie (chemische Energie), die Sonne (Strahlungsenergie) und das Gummiband (nur wenn gedehnt).