Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad II Physik Oberstufe

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.