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Aufgabensammlung Physik Physik Oberstufe

Klassenarbeit zur Mechanik II (Variante B)

Klassenarbeit zur Mechanik II (Variante B) Physik Oberstufe 1.Der Körper eines Astronauten hat auf der Erde eine Masse von m = 80 kg. Was wiegt er auf dem Mond? ( gErde = 9,81 m/s2 , gMond = 1,62 m/s2 ) 2.Warum sind die Kolben eines Verbrennungsmotors aus leichtem Aluminium? 3.Das Triebwerk einer Großrakete mit m […]

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Lösungen der Klassenarbeit zur Mechanik II (Variante B)

Lösungen der Klassenarbeit zur Mechanik II (Variante B) Physik Oberstufe 1.Ausführliche Lösung: Die Gewichtskraft des Astronauten auf dem Mond beträgt etwa 129,6 N. Bemerkung: Die Masse des Astronauten ist auch auf dem Mond 80 kg. Doch die Kraft, mit der diese vom Mond angezogen wird ist geringer als auf der Erde, da gMond = 1,62 […]

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Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad III

Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad III Physik Oberstufe 1.Ein Pingpongball wird auf eine harte Tischplatte fallen gelassen. Beobachten und beschreiben Sie die Energieumwandlungen. 2.Ein Arbeiter zieht über eine feste Rolle Backsteine 12 m hoch. Je Ladung befördert er 35 kg Steine und braucht dafür 40 Sekunden. Berechnen Sie Arbeit und Leistung. 3.Wie lange […]

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Lösungen zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad III

Lösungen zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad III Physik Oberstufe 1.Ein Pingpongball wird auf eine harte Tischplatte fallen gelassen. Beobachten und beschreiben Sie die Energieumwandlungen. Ausführliche Lösung Der Ball hat anfangs Lageenergie, diese verwandelt sich beim fallen zunehmend in Bewegungsenergie. Beim Aufprall auf der Tischplatte verwandelt sich die Bewegungsenergie in Spannenergie, die ihn zurückschleudert. Der […]

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Aufgaben zur harmonischen Schwingung I

Aufgaben zur harmonischen Schwingung I Physik Oberstufe 1.Die Pendeluhr a)Was muss man tun, wenn eine Pendeluhr zu schnell geht? b)Ändert sich ihr Zeittakt, wenn die Amplituden des Pendels immer kleiner werden? c)Wie muss man verfahren, damit das Pendel mit halber Frequenz schwingt? 2.Ein Fadenpendel schwingt mit der Periodendauer T1 = 1,91 s. Wenn man den […]

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Lösungen zur harmonischen Schwingung I

Lösungen zur harmonischen Schwingung I Physik Oberstufe 1.Die Pendeluhr a)Was muss man tun, wenn eine Pendeluhr zu schnell geht? b)Ändert sich ihr Zeittakt, wenn die Amplituden des Pendels immer kleiner werden? c)Wie muss man verfahren, damit das Pendel mit halber Frequenz schwingt? Ausführliche Lösung a)Wenn die Pendeluhr zu schnell geht, muss man die Pendellänge vergrößern. […]

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Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad II

Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad II Physik Oberstufe 1.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.Eine Turbine liegt 15 m unter der Wasseroberfläche. Pro Sekunde fließen 3,5 m3 […]

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Lösungen zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad II

Lösungen zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad II Physik Oberstufe 1.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? Ausführliche Lösung a) Das Förderband leistet 991,9 Watt bzw. ca. 1 kW. b)Vorüberlegung: […]

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Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad I

Aufgaben zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad I Physik Oberstufe 1.Ein Wagen wird mit einer konstanten Kraft von F = 150 N eine Strecke von 5,4 km gezogen. Welche Arbeit wird dabei verrichtet? 2.Ein Arbeiter zieht über eine feste Rolle Ziegelsteine 15 m hoch. Je Ladung befördert er 30 kg Steine und braucht eine halbe […]

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Lösungen zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad I

Lösungen zu Arbeit, Leistung und dem Wirkungsgrad I Physik Oberstufe 1.Ein Wagen wird mit einer konstanten Kraft von F = 150 N eine Strecke von 5,4 km gezogen. Welche Arbeit wird dabei verrichtet? Ausführliche Lösung Es wird eine Arbeit von 810 000 Nm verrichtet. 2.Ein Arbeiter zieht über eine feste Rolle Ziegelsteine 15 m hoch. […]

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Erzeugung elektrischer Energie

Erzeugung elektrischer Energie Physik Oberstufe Die Elektrizität, die wir für Maschinen, Geräte, Beleuchtung usw. benötigen, muss genau in dem Zeitpunkt erzeugt werden, in dem wir sie verbrauchen. Elektrische Energie lässt sich also nicht so ohne weiteres speichern. Wir beziehen die meiste unsere elektrische Energie aus Großkraftwerken. Wie funktioniert ein Elektrizitätswerk? Das Kernstück eines jeden Elektrizitätswerkes […]

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Hochspannung durch Induktion

Hochspannung durch Induktion Physik Oberstufe Wir haben bereits gesehen, wie eine Induktionsspannung erzeugt wird: Nämlich wenn man einen geraden Leiter, der Teil eines Stromkreises ist, quer zu seiner Längsrichtung und auch quer zur Richtung des Magnetfeldes bewegt. Das Erzeugen einer elektrischen Spannung mit Hilfe eines Magneten wird als Elektromagnetische Induktion bezeichnet. An den Enden einer […]

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Harmonische Schwingungen Physik Oberstufe

Harmonische Schwingungen Physik Oberstufe Definitionen Sinuskurve und Sinusschwingung Eine Stimmgabel erzeugt einen Ton. Ihre Zinken zeigen dabei eine besonders gleichmäßige Hin- und Herbewegung. Deren Aufzeichnung ergibt eine Sinuskurve. Eine solche Schwingung nennen wir in der Physik harmonische Schwingung oder Sinusschwingung. Beschreibung von Schwingungen Versuch Wir beobachten die Bewegung eines Fadenpendels. Wir lenken die Kugel aus […]

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Arbeit: Energie überschreitet Systemgrenzen

Energie überschreitet Systemgrenzen Physik Oberstufe Wir haben bereits gesehen, dass Energie in einem abgeschlossenen System erhalten bleibt. In diesem Beitrag beschäftige ich mich damit, was mit Energie geschieht, wenn sie Systemgrenzen überschreitet: Man kann Energie einem System zuführen oder Bewegungsenergie erhöhen. Reibungskräfte vermindern einerseits mechanische Energie. Energie geht allerdings nie verloren. Die Reibung wandelt die mechanische […]

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Leistung und Energie

Leistung und Energie Physik Oberstufe Im letzten Beitrag haben wir uns mit dem Messen und Berechnen von Energie beschäftigt. Wichtig ist jedoch auch die Frage wie schnell Energie übertragen wird. Damit kommen wir zur Definition von Leistung in der Physik. Durch umstellen der Formel kommen wir zu der Aussage: Leistung mal Zeit ist übertragene Energie. […]

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Messen und Berechnen von Energie

Messen und Berechnen von Energie Physik Oberstufe In dem Beitrag über Bewegung und Energie haben wir bereits begonnen, Energie pyshikalisch zu messen und zu berechnen. So hat ein Sack die Energie gespeichert, die zum Heben aufgewendet werden musste. Anders ausgedrückt gilt für die Höhenenergie: Dabei steht das E für Energie, W für die Arbeit, m […]

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Technische und physikalische Stromrichtung in der Physik

Technische und physikalische Stromrichtung Physik Oberstufe In diesem Beitrag erkläre ich den Unterschied zwischen der technischen und der physikalischen Stromrichtung in der Physik. Im Folgenden stelle ich die einzelnen Regeln zusammen und erläutere sie anschaulich anhand von einfachen Zeichnungen: Rechte Faustregel, Linke Handregel oder Motorregel, Rechte Handregel oder Generatorprinzip. Technische Stromrichtung oder konventionelle Stromrichtung: Früher […]

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Die Arbeitsweise der Physiker

Die Arbeitsweise der Physiker Physik Oberstufe In der Oberstufe lernen die Schüler nicht nur neue Inhalte, sondern sie sollen auch systematisch denken lernen. Deshalb erkläre ich in diesem Beitrag kurz die Arbeitsweise der Physiker. Anschließend gebe ich einen Überblick über die physikalischen Größen, deren Maßzahl und Maßeinheit. Diese beziehen sich immer auf bestimmte Basiseinheiten. Schließlich […]

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Physik Physik Oberstufe Übersichten

Übersicht Physik: Oberstufenphysik

Übersicht Physik: Oberstufenphysik Auch einige Beiträge aus der Sekundarstufe I sind hier relevant. Allgemein Die Arbeitsweise der Physiker Mechanik  Geschwindigkeit und Beschleunigung Die gleichmäßig beschleunigte Bewegung Masse und Kraft in der Physik Der freie Fall ohne Luftwiderstand Aufgaben Aufgaben zur gleichförmigen Bewegung Aufgaben zur beschleunigten Bewegung Aufgaben zum dynamischen Grundgesetz I (Beschleunigung mit Masse und […]