Arbeitsblatt: Arbeit und Leistung

Physiktest: Mechanik (Hebel, Flaschenzug, Schiefe Ebene, Arbeit, Leistung) Seite 1 von 2 25.5.2008 1. a) Um welche Art von Hebel handelt es sich in Abbildung 1 und 2? b) Berechne jeweils die notwendige Kraft F2 und notiere dazu auch die notwendige Berechnung. 1 c) Notiere das Hebelgesetz (ausgeschrieben in Worten). d) Nenne zwei Beispiele von Hebeln an einem Fahrrad. 2. Mit Hilfe eines Flaschenzuges (bestehend aus 2 festen und 2 losen Rollen) wird ein Motor (90 kg) um 2 angehoben. 2 a) Zeichne die Situation. Wie viele Seilstücke tragen die Last? b) Wie gross ist die Kraft, die zum Heben des Motors erforderlich ist. Wie viel Seil muss abgewickelt werden, bis der Motor um 2 angehoben ist? c) Warum dürfte die effektive Kraft grösser sein, als die Kraft, welche du in Aufgabe b) berechnet hast? d) Mit einer festen Rolle kann man keine Kraft sparen. Wozu baut man sie dann überhaupt? 3. Auf einer Baustelle soll eine Last (420 kg) um 6 angehoben werden. Der neben der Last stehende Motor zieht dazu ein Drahtseil, das über 3 lose und 3 feste Rollen läuft. a) Wie gross muss die Zugkraft des Motors mindestens sein? b) Wie viel Arbeit verrichtet er dabei? Resultat bitte in der richtigen Einheit angeben. 4. a) Berechne die Arbeit (W) und die Leistung (P) von Frank und von Michael: Frank: 70 kg; 9,2 Michael: 80 kg; 13,5 b) Inwiefern hat es Frank leichter? 8,5 5. Wie lautet die goldene Regel der Mechanik? Denke dabei an das Beispiel von Frank und Michael. 3 Physiktest: Mechanik (Hebel, Flaschenzug, Schiefe Ebene, Arbeit, Leistung) Seite 2 von 2 25.5.2008 6. a) Wie viel Kraft (F) ist für das Hochheben notwendig? b) Wie lange ist der Weg (s)? c) Wie gross ist die Arbeit (W)? 10 cm 10 4 7. Ein Fass (60 kg) soll auf einen Wagen geladen werden. a) Abbildung 5: Wie viel Kraft braucht man beim Hochheben? Wie lange ist der Weg? b) Abbildung 6: Wie viel Kraft braucht es auf der schiefen Ebene. 5 c) Berechne in beiden Fällen die Arbeit. Was stellst du fest? 6 8. Vergleiche die Leistung von Mensch und Maschine (in Anzahl Watt): 1t 3m 1t