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Rechnen: Bewegungsenergie

Zwei Sachaufgaben rund um E = ½ · m · v² — und warum ein bisschen mehr Tempo viel mehr Energie bedeutet.

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Der Schlagschuss im Eishockey

AFB I–II

Beim Training der Eishockey-Jugend misst ein Radargerät die Geschwindigkeit der Pucks. Beim härtesten Schlagschuss des Tages zeigt es 144 km/h. Ein Puck hat eine Masse von 170 g. Reibung auf dem Eis wird vernachlässigt.

M1Der Puck auf dem Weg zum Tor
v = 144 km/hm = 170 g
Das Radar misst direkt nach dem Schlag.
  1. Geben Sie die Masse und die Geschwindigkeit des Pucks in den Einheiten an, in denen sie in \(E_{\text{kin}} = \tfrac12 \cdot m \cdot v^2\) eingesetzt werden müssen.
  2. Berechnen Sie die Bewegungsenergie des Pucks.
  3. Bestimmen Sie, mit welcher Geschwindigkeit in km/h ein Puck geschossen werden müsste, damit er eine Bewegungsenergie von 200 J hat.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Masse in kg, Geschwindigkeit in m/s. Ankerwert: 36 km/h = 10 m/s.
Hinweis zu Aufgabe b)
Erst umrechnen, dann quadrieren. Das ½ nicht vergessen.
Hinweis zu Aufgabe c)
Stelle die Formel nach \(v\) um, solange nur Buchstaben dastehen. Zum Schluss wird die Wurzel gezogen – und das Ergebnis mit 3,6 zurück in km/h gerechnet.