Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad II
1. Förderband
Ein Förderband transportiert je Stunde 130 t Kohle auf eine Höhe von 2,8 m.
a) Wie groß ist die Leistung?
b) Wie groß ist der Wirkungsgrad der Anlage, wenn der Antriebsmotor 1,3 kW abgibt?
2. Turbine
Eine Turbine liegt 15 m unter der Wasseroberfläche. Pro Sekunde fließen 3,5 m3 Wasser hindurch.
Welche Leistung gibt die Turbine ab, wenn der Wirkungsgrad 90 % beträgt?
3. Kolbenpumpe
Eine Kolbenpumpe fördert in der Minute 720 l Wasser auf eine Höhe von 15 m.
Welche Leistung muss der Antriebsmotor aufbringen, wenn die Pumpe einen Wirkungsgrad von 80% besitzt?
4. menschliche Dauerleistung
Die menschliche Dauerleistung beträgt etwa 75 W.
a) Wie groß ist dabei die in einer Stunde verrichtete Arbeit, gemessen in kWh und J?
b) Welchem Geldwert entspricht diese mechanische Arbeit, wenn 1 kWh 0,14 € kostet?
5. Steinkohlekraftwerke
Steinkohlekraftwerke haben einen Wirkungsgrad von 40 %.
Welche Wärmeleistung muss durch Verbrennung von Kohle für ein 750 MW Kraftwerk bereitgestellt werden? ( 750 MW ist die abgegebene Leistung ).
6. Arbeit in der Physik
Welche Größen bestimmen die Arbeit in der Physik?
Wie wird die Arbeit berechnet und in welchen Einheiten wird sie angegeben?
7. Arbeit, die ein Schüler verrichtet
Wie groß ist die Arbeit, die ein Schüler ( m = 60 kg) verrichtet, wenn er
a) auf einen Turm von 80 m Höhe steigt?
b) auf einen 1,2 km hohen Berg steigt?
8. Gewichtheber
Ein Gewichtheber „reißt“ 175 kg zur Hochstrecke (2,1 m) und hält sie dort 3 s lang.
Überlegen Sie, in welcher Phase er Arbeit im Sinne der Physik, bzw. im umgangssprachlichen Sinne verrichtet.
Berechnen Sie die Arbeit.
9. Schleuse
In einer Schleuse wird ein Lastkahn ( m = 1200 t ) um 8 m gehoben.
Wie groß ist die Arbeit? Wer verrichtet sie?
10. Expander
Eine Schülerin zieht einen Expander mit der Kraft Fmax = 250 N 30 cm aus.
Wie groß ist die Arbeit?
11. Lageenergie, Spannenergie, Bewegungsenergie
Was versteht man unter Lageenergie, Spannenergie, Bewegungsenergie? Gebe jeweils ein Beispiel.
12. Fußballtor
Energie welcher Form hat ein Ball, wenn er gegen die Querlatte eines Fußballtores geschossen wird?
Hier findest du die Theorie: Messen und Berechnen von Energie.
Hier die Lösungen.
Weitere Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad I
Und hier eine Übersicht über weitere Beiträge aus der Oberstufenphysik.
