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Energie

Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren: Formel kennen, Einheiten prüfen, einsetzen, ausrechnen. Das sind die sicheren Punkte in jeder Klausur.

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Aufgabenblock — AFB I

Diese Übung deckt alle vier Unterkapitel des Themas „Energie“ ab. Du löst 10 Standardaufgaben der Anforderungsstufe AFB I (Reproduzieren) — also: Energieform erkennen, Formel notieren, Einheiten prüfen, einsetzen, ausrechnen. Umgestellt wird hier noch nicht, das kommt in AFB II. Diese Aufgaben sind die sicheren Punkte in jeder Klausur. Bei jeder Aufgabe gibt es bei Bedarf eine Formel-Erinnerung und eine Lösung. Rechne mit g = 9,81 m/s².

A1
Bewegungsenergie — Läufer
AFB I

Ein Körper der Masse m = 85 kg bewegt sich mit v = 10 m/s. Berechne seine kinetische Energie Ekin.

J
Kinetische Energie: Ekin = ½ · m · v². Beide Werte stehen schon in Grundeinheiten. Erst 10² = 100 rechnen.
Lösung anzeigen
Ekin = ½ · 85 kg · (10 m/s)² = ½ · 85 · 100 J = 4250 J
85 kg v = 10 m/s Gesucht: Ekin
Bewegter Körper
A2
Bewegungsenergie — mit Tonnen
AFB I

Ein Auto der Masse m = 1,2 t fährt mit v = 10 m/s. Berechne Ekin in Joule.

J
Zuerst umrechnen: 1 t = 1000 kg, also 1,2 t = 1200 kg. Dann Ekin = ½ · m · v².
Lösung anzeigen
1,2 t = 1200 kg; Ekin = ½ · 1200 · 10² = 60 000 J = 60 kJ
1,2 t 10 m/s 1,2 t = 1200 kg
Erst umrechnen, dann einsetzen
A3
Spannenergie — Feder
AFB I

Eine Feder mit der Federkonstante D = 20 N/m wird um s = 0,8 m ausgelenkt. Berechne die Spannenergie ESpann.

J
Spannenergie: ESpann = ½ · D · s². Nur s wird quadriert: 0,8² = 0,64.
Lösung anzeigen
ESpann = ½ · 20 · 0,8² = ½ · 20 · 0,64 = 6,4 J
s D = 20 N/m s = 0,8 m
Gespannte Feder

Wie war es?

Wie sicher fühlst du dich nach diesen 10 AFB-I-Aufgaben?