137
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Güterzug bremst
Welche Wärmemenge entsteht in den Bremsen eines Güterzuges von 1200 t Masse der aus der Geschwindigkeit 50 km/h zum Halten gebracht wird?
147
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Kiste-Plattform
Eine Kiste mit einer Masse von 5 kg fällt von 3 m Höhe auf eine gefederte Plattform mit der Federkonstante 200 N/m.
Um wie viel bewegt sich die Plattform beim Aufprall nach unten?
Um wie viel würde die ruhende Kiste die Plattform nach unten drücken?
167
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Kessel und Motor
Ein Kessel und ein Motor liefern zusammen 7,5 kW und verbrauchen 14 kg Kohle pro Stunde (H = 35 MJ/kg). Wie groß ist der Wirkungsgrad?
378
🖩
Beschleunigungsspannung
In einer Farbfernsehbildröhre werden die Elektronen auf die Geschwindigkeit von `v=83800" km/s"` beschleunigt.
Wie groß ist die dafür erforderliche Beschleunigungsspannung?
384
🖩
In einem Fernsehgerät werden die Elektronen in der Bildröhre mit einer Spannung von 15 kV beschleunigt.
Mit welcher Geschwindigkeit treffen sie am Bildschirm auf?
388
🖩
Oszilloskop
In einem Oszilloskop treffen die Elektronen mit einer Geschwindigkeit von `6,2*10^7" m/s"` auf den Bildschirm.
Wie hoch ist die Beschleunigungsspannung?
810
🖩
Wie groß ist der Wirkungsgrad eines Motorrades, das je Stunde 2 kg Benzin (Heizwert 42MJ/kg) verbraucht und dabei eine Leistung von 5 kW entwickelt?
812
🖩
Ein Aggregat liefert 15 kW und verbraucht 25 kg Treibstoff pro Stunde (`H=35" MJ/kg"`).
Wie groß ist der Wirkungsgrad?
829
🖩
Niagarafall
Beim Niagarafall stürzt das Wasser 50 m tief hinunter. Wenn die gesamte potentielle Energie dabei in Wärme umgewandelt wird, wie groß ist dann der Temperaturanstieg des Wassers?
1217
🖩
Eine Kugel mit 5 kg wird von 4 m Höhe aus mit 12 m/s senkrecht nach oben geworfen.
Wie groß ist ihre Gesamtenergie? Welche maximale Höhe erreicht die Kugel? Mit welcher Geschwindigkeit erreicht sie den Boden (`h_0=0" m"`).
Es ist der zeitliche Verlauf der kinetischen und potenziellen Energie maßstäblich zu zeichnen!
1218
🖩
Ein Würfel mit 3,4 kg wird von 6 m Höhe aus mit 9 m/s senkrecht nach oben geworfen.
Wie groß ist seine Gesamtenergie? Welche maximale Höhe erreicht der Würfel? Mit welcher Geschwindigkeit erreicht er den Boden (`h=0" m"`). Es ist der zeitliche Verlauf der kinetischen und potentiellen Energie maßstäblich zu zeichnen.
1303
🖩
Ein Körper mit einer Masse m = 0,1 kg befindet sich im Gravitationsfeld der Erde. Wie groß ist seine potentielle Energie bei einer Höhendifferenz von 10 m? Welche Geschwindigkeit hat der Körper nach Durchfallen dieser Höhe?
1304
🖩
Ein Körper mit einer Masse m = 1 mg und einer Ladung Q =10 μC befindet sich in einem elektrischen Feld. Wie groß ist seine potentielle Energie bei einer Spannung von 10 kV? Welche Geschwindigkeit hat der Körper nach Durchlaufen dieser Spannung?
1338
🖩
Ein Kessel und ein Motor liefert 10 kW und verbraucht 18 kg Kohle pro Stunde (`H=35" MJ/kg"`).
Wie groß ist der Wirkungsgrad?
2258
🖩
Stausee
500 m³ Wasser aus einem Stausee verrichten an der 420 m darunterliegenden Turbine mechanische Arbeit. Wie groß ist die entsprechende elektrische Arbeit in kWh, wenn der Wirkungsgrad der Anlage 73% beträgt?
4478
🖩
Ein Auto mit `m = 10^3 " kg"` kommt auf waagrechter Fahrbahn ohne Antrieb bei einer Anfangsgeschwindigkeit von `10 " m/s"` nach `100 " m"` zum Stillstand. Berechnen Sie die Reibungskraft `F_"R"` aus dem Energieerhaltungsgesetz.
5029
🖩
Ein Wagen (`m=2,5" t"`) rollt auf waagrechter Strecke auf einen 20 m entfernt beginnenden Anstieg (13% Steigung) zu. Seine Anfangsgeschwindigkeit beträgt 20 m/s, die Rollreibung 0,08. Welche Höhe erreicht der Wagen auf dem Anstieg? Welche Gesamtstrecke legt er bis zum Stillstand zurück? Stellen Sie den gesamten Verlauf der Bewegung im `a-t`-, `v-t`- und `s-t`-Diagramm dar.
5310
🖩
Ein auf `U=15" V"` aufgeladener Kondensator `C=220" µF"` entlädt sich vollständig über eine Spule `L = 100" mH"`.
Wie groß ist die Stromstärke in der Spule nach dieser Entladung?
6686
🖩
Ein Bergsteiger erbringt acht Stunden lang eine Leistung von 250 W. Wieviel Fett (`H=38" MJ/kg"`) kann er abbauen, wenn man annimmt, dass 30% der Stoffwechselenergie in mechanische Arbeit umgesetzt werden?
6687
🖩
Ein PKW-Motor gibt eine Nutzleistung von 40 kW ab. Berechnen Sie den Benzinverbrauch für eine Stunde Fahrzeit bei einem Wirkungsgrad von 28%!
6867
🖩
Vergleichen Sie den Energieverbrauch zweier Fahrzeuge:
PKW mit Benzinmotor: 6,3 l pro 100 km
Elektroauto: 13,4 kWh pro 100 km
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Eine Welle breitet sich beginnend vom Zeitpunkt `t=0` vom Ursprung eines Bezugssystems in Richtung der x-Achse mit der G…
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