WorksheetsPhysik Klasse 10: Energie & Arbeit – Testauszug
Total questions: 52
Worksheet time: 26mins
Was ist die physikalische Definition von Arbeit?
Kraft mal Zeit
Kraft mal Weg
Masse mal Beschleunigung
Leistung mal Weg
In welcher Einheit wird Arbeit gemessen?
Newton (N)
Watt (W)
Joule (J)
Pascal (Pa)
Ein Schüler hält seine Schultasche ruhig auf einer Höhe von 1 Meter. Verrichtet er physikalische Arbeit?
Ja, weil die Tasche schwer ist.
Nein, weil kein Weg zurückgelegt wird (s=0).
Ja, Haltearbeit.
Nur wenn er schwitzt.
Betrachte die Grafik. Welche Kraft verrichtet Arbeit, wenn der Block nach rechts bewegt wird?
Kraft F1 (Rot)
Kraft F2 (Blau)
Beide Kräfte
Keine der Kräfte
Was passiert mit der Arbeit, wenn man bei gleicher Kraft den Weg verdoppelt?
Die Arbeit halbiert sich.
Die Arbeit bleibt gleich.
Die Arbeit verdoppelt sich.
Die Arbeit vervierfacht sich.
Welches Symbol wird für Arbeit verwendet?
P
E
W
F
1 Joule entspricht…
1N/m
1N⋅m
1kg⋅m
1W⋅m
Was ist Hubarbeit?
Arbeit gegen die Reibung
Arbeit gegen die Schwerkraft
Arbeit beim Beschleunigen
Arbeit einer Feder
Wie ist Leistung definiert?
Arbeit pro Zeit
Kraft pro Zeit
Arbeit mal Zeit
Energie mal Weg
Was ist die Einheit der Leistung?
Joule (J)
Newton (N)
Watt (W)
Meter (m)
Zwei Kräne heben die gleiche Last auf die gleiche Höhe. Kran A braucht 10 s, Kran B braucht 20 s. Wer hat mehr Leistung?
Kran A
Kran B
Beide haben die gleiche Leistung
Man braucht mehr Infos
Was ist eine Kilowattstunde (kWh)?
Eine Einheit für Leistung
Eine Einheit für Energie/Arbeit
Eine Einheit für Zeit
Eine Einheit für Spannung
Was bedeutet ‚Energie‘ physikalisch?
Die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten
Eine Kraft, die wirkt
Die Geschwindigkeit eines Körpers
Die Wärme eines Stoffes
Welche Energieform besitzt ein Vogel, der hoch auf einem Ast sitzt?
Kinetische Energie
Potenzielle Energie (Lageenergie)
Spannenergie
Chemische Energie
Die Formel für potenzielle Energie lautet:
m⋅g⋅h
0.5⋅m⋅v2
D⋅s2
F⋅s
Wenn man die Höhe verdoppelt, wie ändert sich die potenzielle Energie?
Sie bleibt gleich
Sie verdoppelt sich
Sie vervierfacht sich
Sie halbiert sich
Worauf bezieht sich die ‚Höhe‘ bei der Lageenergie meistens?
Auf den Erdmittelpunkt
Auf ein beliebiges Nullniveau (z. B. Boden)
Auf die Wolken
Auf die Körpergröße
Welche Energie hat ein fahrendes Auto?
Spannenergie
Potenzielle Energie
Kinetische Energie
Keine Energie
Die Formel für kinetische Energie lautet:
m⋅g⋅h
0.5⋅m⋅v2
m⋅v
0.5⋅D⋅s2
Ein Auto fährt doppelt so schnell (2‑fache Geschwindigkeit). Wie ändert sich die kinetische Energie?
Sie verdoppelt sich
Sie vervierfacht sich
Sie bleibt gleich
Sie verachtfacht sich
Warum ist der Bremsweg bei hoher Geschwindigkeit so lang?
Weil die Zeit langsamer vergeht
Weil die Energie quadratisch mit der Geschwindigkeit wächst
Weil die Reifen weicher werden
Weil die Masse zunimmt
Ein LKW und ein Kleinwagen fahren gleich schnell. Wer hat mehr kinetische Energie?
Der Kleinwagen
Der LKW
Beide gleich
Kommt auf die Farbe an
Welches Gesetz beschreibt das Verhalten einer idealen Feder?
Newton'sches Gesetz
Ohm'sches Gesetz
Hooke'sches Gesetz
Energieerhaltungssatz
Betrachte das Kraft‑Weg‑Diagramm einer Feder (F über s): Welche Form hat die Fläche unter der Kurve?
Rechteck
Dreieck
Kreis
Parabel
Wie lautet die Formel für Spannenergie?
E=D⋅s
E=0.5⋅D⋅s2
E=m⋅g⋅h
E=0.5⋅m⋅v2
Was bedeutet die Federkonstante D?
Wie lang die Feder ist
Wie schwer die Feder ist
Wie hart/steif die Feder ist
Wie schnell die Feder schwingt
Wenn man eine Feder doppelt so weit dehnt, wie viel Energie ist gespeichert?
Doppelt so viel
Vier mal so viel
Halb so viel
Acht mal so viel
Was besagt der Energieerhaltungssatz für abgeschlossene Systeme?
Energie geht immer verloren
Energie kann erzeugt werden
Die Gesamtenergie bleibt konstant
Energie wird verbraucht
Betrachte das Pendel: Wo ist die kinetische Energie am größten?
Punkt A (Links oben)
Punkt B (Unten mitte)
Punkt C (Rechts oben)
Überall gleich
Welche Umwandlung findet statt, wenn ein Apfel vom Baum fällt?
Kinetisch -> Potenziell
Potenziell -> Kinetisch
Thermisch -> Chemisch
Elektrisch -> Mechanisch
Was passiert beim Bremsen eines Autos mit der kinetischen Energie?
Sie verschwindet spurlos
Sie wird in Wärme (Reibung) umgewandelt
Sie wird in Benzin zurückverwandelt
Sie wird zu Lageenergie
Warum schwingt ein echtes Pendel nicht ewig?
Wegen der Luftreibung
Weil die Energie verschwindet
Weil die Schwerkraft aufhört
Weil es müde wird
Was ist ein Perpetuum Mobile?
Ein sehr schnelles Auto
Eine Maschine, die ohne Energie von außen ewig Arbeit verrichtet
Ein Handy‑Akku
Eine besondere Feder
Bei einer Federpistole wird … umgewandelt.
Lageenergie in Wärme
Spannenergie in kinetische Energie
Elektrische Energie in Licht
Bewegung in Strom
Welche Energieumwandlung findet im Wasserkraftwerk primär statt?
Lageenergie (Wasser) -> Elektrische Energie
Wärme -> Strom
Chemische Energie -> Strom
Licht -> Strom
Wofür steht das Symbol η (Eta)?
Energie
Leistung
Wirkungsgrad
Reibung
Wie berechnet man den Wirkungsgrad?
Nutzen / Aufwand
Aufwand / Nutzen
Nutzen · Aufwand
Nutzen - Aufwand
Ein Wirkungsgrad von 0,4 entspricht:
4 %
40 %
0,4 %
400 %
Kann der Wirkungsgrad größer als 100% sein?
Ja, bei guten Maschinen
Nein, niemals
Nur im Vakuum
Vielleicht
Betrachte das Sankey‑Diagramm mit einem grünen „Nutz“-Pfeil und einem roten seitlich abzweigenden Pfeil. Was stellt der rote Pfeil dar?
Die Nutzenergie
Die zugeführte Energie
Den Energieverlust (Wärme)
Die elektrische Energie
Welche Lampe hat den besseren Wirkungsgrad?
Alte Glühlampe (5%)
LED‑Lampe (40‑50%)
Beide gleich
Kerze
Wovon hängt die Reibungsarbeit ab?
Nur von der Geschwindigkeit
Von der Reibungskraft und dem Weg
Vom Luftdruck
Von der Tageszeit
Was bedeutet Dissipation?
Energieerzeugung
Beschleunigung
Zerstreuung von Energie (meist in Wärme)
Ladungstrennung
Ein Elektromotor wird heiß. Ist das gut?
Ja, das erhöht die Leistung
Nein, das ist ungewollter Energieverlust
Egal
Ja, dann läuft er geschmeidiger
Welche Aussage ist FALSCH?
Energie kann gespeichert werden
Energie kann transportiert werden
Energie kann vernichtet werden
Energie kann umgewandelt werden
In welchem Fall ist die Arbeit Null, obwohl eine Kraft wirkt?
Wenn man einen Koffer hochhebt
Wenn man einen Koffer trägt (Weg senkrecht zur Kraft)
Wenn man einen Koffer zieht
Wenn man einen Koffer wirft
Was haben Joule und Newtonmeter gemeinsam?
Es sind unterschiedliche Namen für dieselbe Einheit
Sie haben nichts gemeinsam
Joule ist für Kraft, Nm für Arbeit
Nm ist größer als Joule
Ein Stein fällt im Vakuum (ohne Luft). Welche Aussage stimmt?
Die Gesamtenergie nimmt zu
Die Gesamtenergie nimmt ab
E_pot + E_kin ist konstant
Er bleibt stehen
Welche Energie steckt in einer Batterie?
Kinetische Energie
Chemische Energie
Mechanische Energie
Lageenergie
Was ist ein „abgeschlossenes System“?
Ein Raum ohne Fenster
Ein System ohne Energieaustausch mit der Umgebung
Ein System mit hohem Druck
Ein Stromkreis
Die Fläche unter einem Kraft‑Weg‑Diagramm entspricht der…
Leistung
Zeit
Arbeit
Beschleunigung
Wenn ein Körper ruht ( v=0 ) und am Boden liegt ( h=0 ), wie groß ist seine mechanische Energie?
0 Joule
100 Joule
Unendlich
Hängt von der Masse ab
