MINT lernen

Übung AFB I

Zehn Aufgaben, für die je eine Formel und ein eingesetzter Wert genügen — die sicheren Punkte der Klassenarbeit.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Aufgabenblock — AFB I

Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren: Formel kennen, Werte einsetzen, ausrechnen. Das sind die sicheren Punkte in jeder Arbeit — wer \(P = E/t\), \(P = U \cdot I\) und \(\eta = E_{\mathrm{nutz}}/E_{\mathrm{zu}}\) samt Einheiten sicher beherrscht, hat den Grundstock für die ganze Arbeit.

A1
Energieerhaltung an der Glühlampe
AFB I

Eine Glühlampe nimmt die elektrische Energie \(E_{\mathrm{zu}}\) = 60 J auf und gibt davon 6 J als Licht ab. Berechnen Sie die als Wärme abgegebene Energie \(E_{\mathrm{th}}\).

J
Energieerhaltung: \(E_{\mathrm{zu}} = E_{\mathrm{nutz}} + E_{\mathrm{th}}\). Setze ein: 60 J = 6 J + \(E_{\mathrm{th}}\).
Lösung anzeigen
\(E_{\mathrm{th}} = E_{\mathrm{zu}} - E_{\mathrm{nutz}}\) = 60 J − 6 J = 54 J
A2
Energie von Megajoule in Kilojoule
AFB I

Ein Energieriegel liefert die Energie \(E\) = 2,5 MJ. Geben Sie diese Energie in Kilojoule an.

kJ
Präfixe: 1 MJ = 1000 kJ. Setze ein: 2,5 · 1000 kJ.
Lösung anzeigen
\(E\) = 2,5 MJ = 2,5 · 1000 kJ = 2500 kJ
A3
Stromstärke aus Spannung und Widerstand
AFB I

An einem Widerstand \(R\) = 4,0 Ω liegt die Spannung \(U\) = 12 V. Berechnen Sie die Stromstärke \(I\).

A
Ohmsches Gesetz: \(I = \frac{U}{R}\). Setze ein: 12 V : 4,0 Ω.
Lösung anzeigen
\(I = \frac{U}{R}\) = 12 V : 4,0 Ω = 3,0 A
A4
Leistung aus Energie und Zeit
AFB I

Ein Gerät wandelt in der Zeit \(t\) = 30 s die Energie \(E\) = 6000 J um. Berechnen Sie die Leistung \(P\).

W
Leistung: \(P = \frac{E}{t}\). Setze ein: 6000 J : 30 s.
Lösung anzeigen
\(P = \frac{E}{t}\) = 6000 J : 30 s = 200 W
A5
Leistung von Kilowatt in Watt
AFB I

Ein Heizlüfter hat die Leistung \(P\) = 1,8 kW. Geben Sie die Leistung in Watt an.

W
Präfix Kilo: 1 kW = 1000 W. Setze ein: 1,8 · 1000 W.
Lösung anzeigen
\(P\) = 1,8 kW = 1,8 · 1000 W = 1800 W
A6
Leistung im Treppenhaus
AFB I

Mia (\(m\) = 60 kg) steigt \(h\) = 4,0 m hoch und braucht dafür \(t\) = 8,0 s. Berechnen Sie ihre Leistung \(P\). Rechnen Sie mit \(g\) = 9,81 N/kg.

W
Hubarbeit und Leistung: \(W = F \cdot s = m \cdot g \cdot h\), dann \(P = \frac{W}{t}\). Setze ein: 60 kg · 9,81 N/kg · 4,0 m = 2354,4 J, dann 2354,4 J : 8,0 s.
Lösung anzeigen
\(W\) = 60 kg · 9,81 N/kg · 4,0 m = 2354,4 J, \(P\) = 2354,4 J : 8,0 s = 294,3 W
A7
Leistung vom Typenschild berechnen
AFB I

Auf dem Typenschild eines Backofens steht: 230 V, 9,0 A. Berechnen Sie die Leistung \(P\).

W
Elektrische Leistung: \(P = U \cdot I\). Setze ein: 230 V · 9,0 A.
Lösung anzeigen
\(P = U \cdot I\) = 230 V · 9,0 A = 2070 W
A8
Stromstärke aus der Leistung
AFB I

Ein Wasserkocher mit \(P\) = 1150 W hängt an der Haushaltsspannung \(U\) = 230 V. Berechnen Sie die Stromstärke \(I\).

A
Elektrische Leistung umgestellt: aus \(P = U \cdot I\) folgt \(I = \frac{P}{U}\). Setze ein: 1150 W : 230 V.
Lösung anzeigen
\(I = \frac{P}{U}\) = 1150 W : 230 V = 5,0 A
A9
Stromkosten einer Energiemenge
AFB I

Ein Gerät setzt die Energie \(E\) = 4,0 kWh um. Eine Kilowattstunde kostet 0,35 €. Berechnen Sie die Kosten \(K\).

€
Stromkosten: \(K = E \cdot \text{Preis}\). Setze ein: 4,0 kWh · 0,35 €/kWh.
Lösung anzeigen
\(K\) = 4,0 kWh · 0,35 €/kWh = 1,40 €
A10
Wirkungsgrad eines Elektromotors
AFB I

Ein Elektromotor nimmt \(E_{\mathrm{zu}}\) = 500 J auf und gibt davon \(E_{\mathrm{nutz}}\) = 400 J als Bewegungsenergie ab. Berechnen Sie den Wirkungsgrad \(\eta\) in Prozent.

%
Wirkungsgrad: \(\eta = \frac{E_{\mathrm{nutz}}}{E_{\mathrm{zu}}}\). Setze ein: 400 J : 500 J.
Lösung anzeigen
\(\eta\) = 400 J : 500 J = 0,80 = 80 %