Physik in der 8. Jahrgangsstufe - Energie


Aufgaben und Lösungen der zweiten Ex vom 20.02.2020

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Aufgaben und Lösungen der ersten Schulaufgabe vom 16.12.2019

Aufgabenblatt "Beschleunigungsarbeit und Leistung"

1. Aufgabenblatt zur Vorbereitung auf die erste Schulaufgabe   ohne Aufgabe 5

2. Aufgabenblatt zur Vorbereitung auf die erste Schulaufgabe   ohne Aufgaben 5 und 6

3. Aufgabenblatt zur Vorbereitung auf die erste Schulaufgabe

4. Aufgabenblatt zur Vorbereitung auf die erste Schulaufgabe   Lösungen

5. Aufgabenblatt zur Vorbereitung auf die erste Schulaufgabe

Hebelaufgaben - Lösungen

Buch Seite 33 / Aufgabe 32


Aufgaben und Lösungen der ersten Ex vom 21.10.2019


Hausaufgabe auf Montag, den 21.10.2019



Grundwissen 1 - physikalische Größen:
Physikalische Größe Formelzeichen Einheit
Spannung U 1 V (Volt)
Stromstärke I 1 A (Ampere)
Widerstand R 1 = 1 V / A (Ohm)
Masse m 1 kg
Kraft F 1 N
zurückgelegter Weg s 1 m (Meter)
benötigte Zeit t 1 s (Sekunde)
Geschwindigkeit v 1 m / s
Beschleunigung a 1 m / s2
Ortsfaktor g N / kg
Volumen V 1 cm3 (Kubikzentimeter)
Dichte 1 g / cm3
Federhärte D 1 N / cm
Energie E 1 Nm = 1 J
Mechanische Arbeit W 1 Nm = 1 J
Drehmoment M 1 Nm    (J wird beim Drehmoment nicht verwendet)
Wirkungsgrad 1
Leistung P 1 J/s = 1 W (Watt)
Druck p 1 N / m2 = 1 Pa (Pascal)     Beachte: 100 Pa = 1 hPa = 1 mbar

Grundwissen 2 - einige Formeln:
Newtonsches Grundgesetz: F = m.a Gewichtskraft: FG = m.g
Geschwindigkeit: v = s / t Beschleunigung: a = v / t
Ortsfaktor: g =9,8 N/kg = 9,8 m/s2= Fallbeschleunigung Widerstand: R = U / I
Federhärte: D = F / s Dichte: = m/V
Höhenenergie: Eh = m.g.h
Spannenergie: ESpann = 1/2.D.s2 Kinetische Energie: Ekin = 1/2.m.v2
Mechanische Arbeit: W = F.s = Kraft mal Weg Drehmoment: M = F.l = Kraft mal Kraftarm
wobei der Kraftarm der Abstand des Drehpunktes
von der Wirkungslinie der Kraft ist.
Wirkungsgrad: = Nutzarbeit durch aufgewandte Arbeit Auch: = ENutzen / EAufwand =
              = P Nutzen / PAufwand
Leistung: P = W / t = Arbeit durch Zeit Druck: p = F / A = Kraft durch Fläche
Für den Schweredruck in der Tiefe h in
einer Flüssigkeit mit der Dichte r gilt:
pS = r.g.h
Druckzunahme in Wasser: Etwa 1 bar pro 10 m Wassertiefe
Druckabnahme in der Lufthülle: Etwa 1 hPa pro 8 m Höhe für geringe Höhen;
in etwa Halbierung je 5,5 km Höhenzunahme bei großen Höhendifferenzen
Für die Auftriebskraft auf einen ganz in einer Flüssigkeit eintauchenden Körper gilt: FA = VK . r Fl . g  = Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit
Ist die Gesamtdichte eines Körpers kleiner als die der Flüssigkeit, dann schwimmt der Körper auf der Flüssigkeit. Für das Eintauchvolumen V´ gilt dann:
V´/VK = rK/rFl

Grundwissen 3 - ein paar Definitionen und Sätze:
Eine Bewegung, bei der die Geschwindigkeit immer gleich bleibt, heißt gleichförmige Bewegung.
Trägheitssatz: Ein Körper bleibt in Ruhe oder in gleichförmiger geradliniger Bewegung, solange sich alle auf ihn wirkenden Kräfte gegenseitig aufheben.
Wechselwirkungsgesetz: Wirken zwei Körper aufeinander ein, so wirkt auf jeden der Körper eine Kraft. Die Kräfte sind gleich groß und entgegengesetzt gerichtet: F1 = F2 .
Reibungskräfte sind immer so gerichtet, dass sie der Bewegung entgegenwirken und diese hemmen oder verhindern.
Ein Körper, der Eisen, Nickel, Kobalt und einige bestimmte Legierungen anzieht, heißt Magnet . Die Stoffe, die von einem Magneten angezogen werden, nennt man ferromagnetische Stoffe. Die Anziehungskraft eines Magneten ist am größten an seinen magnetischen Polen. Diese liegen bei einem Stabmagneten in der Nähe seiner Enden. Hängt man einen Magnetstab drehbar auf, so stellt er sich in eine bestimmte Richtung ein, nämlich ungefähr in die geographische Nord-Süd-Richtung. Dreht man ihn aus dieser Richtung heraus, so kehrt er schwingend stets wieder in die gleiche Lage zurück. Den nach Norden zeigenden Pol nennt man Nordpol, den nach Süden zeigenden Südpol. Darauf beruht die Möglichkeit, mit Magnetnadeln als Kompassnadeln die Nord-Süd-Richtung zu finden. Gleichnamige Magnetpole stoßen einander ab, ungleichnamige ziehen einander an.
Jeder stromdurchflossene Leiter verursacht in seiner Umgebung eine magnetische Wirkung. Die magnetische Wirkung einer stromdurchflossenen Spule gleicht in ihrem Außenraum der eines Stabmagneten. Sie ist aber umpolbar sowie ein- und ausschaltbar. Die magnetische Wirkung einer stromdurchflossenen Spule wird durch das Einbringen eines Eisenkerns erheblich verstärkt (Elektromagnet).

Elektrische Kräfte wirken zwischen geladenen Körpern oder Teilchen. Ursache für diese Kräfte ist die elektrische Ladung. Gleichnamig geladene Körper stoßen einander ab. Ungleichnamig geladene Körper ziehen einander an.