Energieerhaltung & Impuls

Das Wichtigste kurz erklärt

Energieerhaltung & Impuls in 3 Schritten – mit Beispielen.

1. Energieerhaltung

   Energie geht nicht verloren, sie wandelt sich nur um. Beim Pendel wechseln Lage- und Bewegungsenergie ständig.

   Fallender Ball: Lageenergie → Bewegungsenergie.

2. Bewegungs- und Lageenergie

   Bewegungsenergie E = ½·m·v². Lageenergie E = m·g·h.

   m = 2 kg, v = 3 m/s → E = ½·2·9 = 9 J. m = 3 kg, h = 4 m, g = 10 → E = 120 J.

3. Der Impuls

   Der Impuls ist p = m · v. Beim Stoß bleibt der Gesamtimpuls erhalten (Billard).

   m = 2 kg, v = 5 m/s → p = 10 kg·m/s.

Übungsaufgaben mit Lösungen

10 Beispielaufgaben aus diesem Thema – erst selbst überlegen, dann die Lösung aufklappen.

1. Der Energieerhaltungssatz besagt …

   • AEnergie verschwindet
   • BEnergie geht nicht verloren, sie wandelt sich nur um
   • CEnergie entsteht neu
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   Richtig: B – Energie geht nicht verloren, sie wandelt sich nur um

   Erhaltung der Gesamtenergie.

2. m = 3 kg, h = 4 m, g = 10. E_pot = m·g·h = ___ JAntwort: Joule

   Lösung anzeigen

   Lösung: 120

   3·10·4 = 120.

3. Der Impulserhaltungssatz gilt …

   • Az. B. beim Stoß: der Gesamtimpuls bleibt gleich
   • Bnur bei Licht
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   Richtig: A – z. B. beim Stoß: der Gesamtimpuls bleibt gleich

   Impuls bleibt beim Stoß erhalten.

4. Warum tut ein Sprung aus großer Höhe mehr weh?

   • Aje höher, desto mehr Bewegungsenergie beim Aufprall
   • Bweil man dabei älter wird
   • Creiner Zufall
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   Richtig: A – je höher, desto mehr Bewegungsenergie beim Aufprall

   Mehr umgewandelte Energie.

5. m = 4 kg, h = 5 m, g = 10. E_pot = ___ JAntwort: Joule

   Lösung anzeigen

   Lösung: 200

   4·10·5 = 200.

6. Was ist Bewegungsenergie?

   • AEnergie aufgrund der Bewegung
   • BEnergie aufgrund der Höhe
   • CEnergie aufgrund der Spannung
   • DEnergie aufgrund der Farbe
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   Richtig: A – Energie aufgrund der Bewegung

   Bewegte Körper haben Bewegungsenergie.

7. Was ist der Impuls?

   • Adie Kraft mal Zeit allein
   • Bdas Produkt aus Masse und Geschwindigkeit (p = m · v)
   • Cder Weg mal Zeit
   • Ddie Masse allein
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   Richtig: B – das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit (p = m · v)

   Impuls p = m · v.

8. Wovon hängt die Bewegungsenergie ab?

   • Avon der Zeit allein
   • Bnur von der Höhe
   • Cnur von der Farbe
   • Dvon Masse und Geschwindigkeit
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   Richtig: D – von Masse und Geschwindigkeit

   Bewegungsenergie hängt von m und v ab.

9. Wohin wandelt sich Bewegungsenergie beim Bremsen?

   • Ain Lageenergie
   • Bin Licht
   • Cin Wärme
   • Dsie verschwindet
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   Richtig: C – in Wärme

   Reibung erzeugt beim Bremsen Wärme.

10. Begründe, warum ein schnelles Auto gefährlicher ist.

    • Aweil es bunt ist
    • Bweil es mehr Bewegungsenergie und Impuls hat
    • Cweil ein schnelles Auto grundsätzlich überhaupt keine Bremsen mehr besitzt
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    Richtig: B – weil es mehr Bewegungsenergie und Impuls hat

    Mehr Tempo bedeutet mehr Energie und Impuls.

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