MINT lernen

Rechnen mit Energieformen

Zwei gemischte Sachaufgaben quer durch die acht Energieformen — Formel finden, umstellen, einsetzen.

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Das Lastenrad der Bäckerei

AFB I–II

Die Bäckerei Hansen liefert morgens Brötchen mit einem E-Lastenrad aus. Der Auszubildende Malte soll für eine Präsentation zeigen, welche Energien sich aus dem Datenblatt (M1) berechnen lassen. Die Tour dauert 20 min, der Motor unterstützt während der ganzen Zeit.

M1Datenblatt des Lastenrads
Leermasse Rad: 60 kgZuladung (Fahrer + Brot): 120 kgReisegeschwindigkeit: 21,6 km/hMotorspannung: 36 VMotorstromstärke (Mittelwert): 7,0 AAkkukapazität: 540 WhHöhe der Ladefläche: 0,55 m
Nicht jede Angabe wird für jede Rechnung gebraucht.
  1. Entnehmen Sie dem Datenblatt, welche Angaben Sie für die Bewegungsenergie des beladenen Rades und welche Sie für die elektrische Energie des Motors brauchen, und geben Sie jeweils die Formel an.
  2. Berechnen Sie die Bewegungsenergie des beladenen Rades bei Reisegeschwindigkeit.
  3. Bestimmen Sie die elektrische Energie, die der Motor während der Tour umsetzt, in J und in kJ.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Lies nicht den Text, sondern die Größen: Welche Buchstaben kommen in \(E = \tfrac12 m v^2\) vor, welche in \(E = U \cdot I \cdot t\)? Die Masse setzt sich aus zwei Angaben zusammen.
Hinweis zu Aufgabe b)
Geschwindigkeit zuerst durch 3,6 teilen, dann quadrieren.
Hinweis zu Aufgabe c)
Die Tourdauer steht im Text, nicht im Datenblatt. Minuten in Sekunden umrechnen.