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Wilhelmi Gymnasium Sinsheim
Klasse 8c - Physikarbeit Nr. 1 - Lösung
11. November 2011
Arbeitshinweise:
1. Arbeitszeit: 40 Minuten
2. Für unsaubere Darstellung werden bis zu 2 Punkte abgezogen.
3. Alle nötigen Angaben findest du am Ende der Arbeit
1. Aufgabe
Im derzeit höchsten Gebäude der Welt, im Burj Khalifa in Dubai (Höhe: 828m), fahren die
Fahrstühle bis auf einen Höhe von 638m. Dabei gewinnen sie pro Sekunde 10m an
Höhe. Die Masse einer voll besetzten Kabine nehmen wir mit 2500kg an. (rechne mit
g )
10 N kg
Wieviel Arbeit muss vom Elektromotor verrichtet werden, um den Fahrstuhl aus dem EG
bis auf 638m zu befördern
Es gilt:
2. Aufgabe
Welche Arbeit wird durch einen Traktor verrichtet, wenn die Zugkraft über eine
waagerechte Strecke von 2km bei gleichförmiger Bewegung 2000N beträgt
Es gilt:
3. Aufgabe
Erkläre die Zusammenhänge zwischen den Begriffen Energie, Arbeit und Kraft.
Arbeit ist das Produkt aus der in Wegrichtung wirkenden Kraft und der Wegstrecke
Energie ist gespeicherte Arbeit / Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten.
4. Aufgabe
Welches dieser beiden Diagramme stellt die Hubarbeit dar Begründe deine Antwort.
Um welche Form der Arbeit könnte es sich bei dem anderen Diagramm handeln
F in N
F in N
O
s in m O
Bild 1 Bild 2
s in m
/ 3P
Das Diagramm in Bild 2 stellt die Hubarbeit da, da die Kraft mit zunehmender
Höhe/Strecke nicht verändert, sondern konstant ist. Bei Bild 1 könnte es sich um die
Spannarbeit handeln, da die benötigte Kraft mit der ausgelenkten Strecke der Feder zunimmt.
5. Aufgabe
Entscheide, ob die Aussagen wahr oder falsch sind. Begründe jeweils kurz deine Entscheidung;
ggf. mit der geeigneten Formel!
a) Ein Körper der dreifachen Masse erfährt am selben Ort immer die dreifache Gewichtskraft.
b) Die Goldene Regel der Mechanik besagt, dass Kraft und Weg bei gleicher Arbeit zueinander
proportional sind.

Wilhelmi Gymnasium Sinsheim
Klasse 8c - Physikarbeit Nr. 1 - Lösung
11. November 2011
Arbeitshinweise:
1. Arbeitszeit: 40 Minuten
2. Für unsaubere Darstellung werden bis zu 2 Punkte abgezogen.
3. Alle nötigen Angaben findest du am Ende der Arbeit
c) Arbeit ist gespeicherte Energie.
d) Die Hubarbeit, die man verrichten muss, um ein 1kg Massestück um 1,5m anzuheben,
ist auf dem Mond nur ein Sechstel so groß wie auf der Erde.
e) Anstatt 12 m kann man auch sagen 12 J
.
s N
a) Die Aussage ist wahr, da gilt: verdreifacht sich die Masse, so verdreifacht
sich auch die Kraft.
dann gilt:
b) Das ist wahr. Die Goldene Regel der Mechanik besagt, dass ist.
c) Das ist wahr. Die verrichtete Arbeit wird in Form von Energie gespeichert.
d) Das ist wahr. Vergleicht man den Ortsfaktor des Mondes mit dem der Erde so fällt
auf, dass . Mit ist klar, dass man nur etwa
ein Sechstel der Kraft benötigt um die Masse auf dem Mond anzuheben.
e) Das ist falsch, denn vergleicht man die Formeln für die Arbeit und der Kraft so gilt:
und
oder
6. Aufgabe
Wie könnte deiner Meinung nach der Leistungsbegriff definiert sein Begründe möglichst
kurz
Tipp: Überlege dir dazu wie du zwei Arbeiter am Ende eines Tages bezahlen würdest
Würde man die Arbeiter für ihre Arbeit am Ende des Arbeitstages bezahlen, so würde
man dem Arbeiter, der mehr Arbeit in der gleichen Zeit verrichtet hat mehr Geld
bezahlen. Er hat nämlich mehr geleistet. Leistung ist definiert als Arbeit pro Zeit. Es gilt
also: