Mechanische Energien - Leistung, Physikübungen

Leistung mit Formeln, Leistung und Arbeit, Leistung und Energie - Lehrplan - 38 Aufgaben in 6 Levels

Hilfe
  • Hilfe zum Zwischenschritt
    Rechne die Masse in kg um.
  • Beispiel zum Level
    Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe:
  • Stoff zum Level
    Um die Höhenenergie \(E_H\) eines Körpers mit der Masse \(m\) über eine Höhe \(\Delta h\) in einer Zeitspanne \(\Delta t\) zu ändern, muss eine Leistung \(P\) erbracht werden:

    \(\colorbox{#E8EFF5}{\(P=\dfrac{\Delta E_H}{\Delta t}=\dfrac{m\cdot g \cdot \Delta h}{\Delta t}\)}\)

    Basiseinheit: Watt \(\mathrm{W}\)

  • Tipp zum Level
    Berechne zunächst die Höhenenergie und setzte das Ergebnis in die Formel für die physikalische Leistung ein.
  • Gesamtstoff zum Thema
  • Aufgabenbereich und Bedienung

Aufgabe

Aufgabe 1 von 5 in Level 3
  • Berechne die physikalische Leistung mit Hilfe der Formel für die Höhenenergie. Runde das Ergebnis auf die geltenden Ziffern.
  • Zwischenschritte aktiviert
  • Kein Textfeld ausgewählt! Bitte in das Textfeld klicken, in das die Zeichen eingegeben werden sollen.
    • Ein Kran hebt in 50 Sekunden einen Container der Masse 
    5,5
     
    t
     in eine Höhe von 
    12
     
    m
    . Berechne die dabei aufgebrachte Leistung.
    Die Leistung beträgt 
     ▉ 
     
    kW
    Schritt 1 von 2
    Berechne die Änderung der Höhenenergie des Containers.
    E
    H
    =
     
    J
Beispiel
Hilfe
Notizen
Zeichen
Lösung
  • Achtung
    Du hast noch keinen eigenen Lösungsversuch gestartet. Sobald du auf »Lösung anzeigen« klickst, gilt der Zwischenschritt als nicht gelöst und die Bewertung deiner Leistung für diese Aufgabe verschlechtert sich. Tipp: Schau dir vor dem Anzeigen der Lösung die Beispiel-Aufgabe zu diesem Aufgabentyp an.
Stoff zum Thema
Leistung

Die Leistung \(P\) ist der Quotient aus der umgewandelten Energie \(\Delta E\) und der dafür benötigten Zeitspanne \(\Delta t\).
\(\colorbox{#E8EFF5}{\(P=\dfrac{\Delta E}{\Delta t}\)}\)
Basiseinheit: Watt \(\mathrm{W}\)

Beispiel 1
Rechne um und behalte die geltenden Ziffern bei.
\(20~\mathrm{kW}=~\)\(~\mathrm W\)
Beispiel 2
Jakob klettert in \(12~\mathrm{min}\) eine Kletterroute hinauf und gewinnt damit eine Höhenenergie von \(7,1~\mathrm{kJ}\). Berechne seine aufgebrachte physikalische Leistung.
Um die Höhenenergie \(E_H\) eines Körpers mit der Masse \(m\) über eine Höhe \(\Delta h\) in einer Zeitspanne \(\Delta t\) zu ändern, muss eine Leistung \(P\) erbracht werden:

\(\colorbox{#E8EFF5}{\(P=\dfrac{\Delta E_H}{\Delta t}=\dfrac{m\cdot g \cdot \Delta h}{\Delta t}\)}\)

Basiseinheit: Watt \(\mathrm{W}\)

Beispiel 1
Ein Kran hebt in \(30\) Sekunden einen Container der Masse \(2,3~\mathrm t\) in eine Höhe von \(8,0~\mathrm m\). Berechne die dabei aufgebrachte Leistung.
Beispiel 2
Der Motor eines Krans bringt eine Leistung von \(60~\mathrm{kW}\) auf, um einen Container mit der Masse \(3,0~\mathrm t\) in \(100~\mathrm m\) Höhe zu heben. Berechne, wie lange der Kran dazu braucht.
Um die kinetische Energie \(E_{kin}\) eines Körpers über eine Geschwindigkeit \(\Delta v\) in einer Zeitspanne \(\Delta t\) zu ändern, muss eine Leistung \(P\) erbracht werden:

\(\colorbox{#E8EFF5}{\(P=\dfrac{\Delta E_{kin}}{\Delta t}=\dfrac{\dfrac 12\cdot m\cdot {\Delta v}^2}{\Delta t}\)}\)

Basiseinheit: Watt \(\mathrm{W}\)

Beispiel 1
Ein Rennwagen der Masse \(750~\mathrm{kg}\) erhöht aus dem Stand seine Geschwindigkeit in \(2,00~\mathrm s\) auf \(100~\mathrm{\dfrac{km}{h}}\). Berechne die Leistung des Motors.
Beispiel 2
Sam fährt mit seinem Fahrrad aus dem Stand los. Die Gesamtmasse von Sam und seinem Fahrrad beträgt 
70
 
kg
. Für 
10
 
s
 erbringt Sam eine konstante Leistung von 
210
 
W
. Berechne Sams Geschwindigkeit nach 
10
 
s
.