Arbeitsblatt: Prüfung Kraftwandler

Prüfung Physik Hebel, Rollen, mechanische Leistung Serie Name: Datum: Punkte: Aufgabe 1 Maximum Aufgabe 2 Aufgabe 3 TOTAL 34 12 8 14 (2, 2, 2, 2, 4) (2, 2, 2, 2) (2, 2, 2, 2, 2, 2, 2) erreicht NOTE Eltern: 1. Rollen Flaschenzug a) Mit welcher Kraft FZ muss gezogen werden, damit Gleichgewicht herrscht? b) Welche Masse (auf der Erde!) hängt bei einer Zugkraft von FZ 55 an der Rolle? c) Welche Kraftersparnis kann man mit dem skizzierten Flaschenzug erzielen? d) Kann der Junge Kraft sparen, wenn er sich so heraufzieht? Begründe deine Antwort. e) Eine Masse 310 kg soll 13 hochgehoben werden. Der Bauarbeiter, der dies bewerkstelligen soll, wiegt mB 80 kg und kann höchstens seine Gewichtskraft als Zugkraft einsetzen. Zeichne eine Skizze eines Flaschenzugs, mit welcher dieser Auftrag zu lösen ist, berechne die notwendige Zugkraft FZ und die zu verrichtende Arbeit W. Skizze: 2. Hebel a) Auf welche Seite kippt der Balken? Beweise deine Antwort durch eine Rechnung. b) Welche Kraft wirkt rechts am Ende des Schraubenziehers? (Angaben: FK 500 N, aK 320 mm, aL 30 mm) c) Welche Kraft wirkt auf die Nuss, wenn folgende Angaben gegeben sind: 1 145 N, AB 15 cm, BC 3 cm d) Die Wippe ist im Gleichgewicht. Gib das Verhältnis der Abstände der beiden Kugeln vom Drehpunkt an. (Die Massen betragen 100kg und 5 kg) 3. Mechanische Leistung a) Die menschliche Dauerleistung beträgt etwa 80 W. Wie gross ist die in 7.2 verrichtete Arbeit (in und kWh)? Welchem Geldwert entspricht diese Arbeit, wenn eine kWh etwa 19 Rp. kostet? b) Was bedeutet die Aussage, der Wirkungsgrad eines Dieselmotors beträgt 37 %? c) Ein Bergwanderer (Masse mit Gepäck 85 kg) leistet 165 W. Um wie viel Meter steigt er im Gebirge in einer halben Stunde höher? d) Ein Radfahrer kommt mit 8 m/s an einen Abhang, fährt hinunter (Höhenunterschied 4m) und wird dabei beschleunigt. Welche Geschwindigkeit hat er nach dem Abhang? e) Eine Kolbenpumpe fördert in einer Minute 1720 Liter Wasser auf eine Höhe von 12 m. Welche Leistung muss der Antriebsmotor aufbringen, wenn die Pumpe einen Wirkungsgrad von 65% besitzt? f) Die Leistungsaufnahme eines Kühlaggregates beträgt 5,2 kW. Die effektive Kühlleistung hingegen nur 3625 W. Wie groß ist der Wirkungsgrad? g) Ein Blumentopf fällt aus Versehen vom Balkon herunter auf das Trottoir. Beschreibe die Energieumwandlungen.