Dringend HIlfe bei Physikaufgaben!

Hey:smile: wir schreiben bald einen Physik-Test und ich habe bei 3 aufgaben keine ahnung wie man das rechnen soll. ich hoffe hier kann mir jemand helfen.
also

  1. ein stromzähler zeigt 1400 kWh an. wie hoch hätte man mit dieser arbeit ein auto (1000kg) heben können?
    unser lehrer meinte mit der formel m*g*h???
  2. Durch einen elektromotor an einer autobatterie fließen 6 A. wie viel arbeit verrichtet er an einem tag? gib die arbeit in Joule und kWh an!
  3. eine lampe ist an ein normales stromnetz angebunden. sie brennt 5 stunden lang. durch die lampe fließt ein strom von 0,26 ampere. wie viel arbeit ist verrichtet worden? wie hoch hätte man einen backstein von 15 kg mit dieser arbeit heben können?
    ich weiß, es ist viel, aber ich würde gerne um einen klaren rechenweg bitte, weil ich im moment wirklich keine ahnung habe.

Genereller Tip: Schreib dir die möglichen Formeln auf, die ihr im Unterricht genutzt habt und dann die bekannten Werte. Achte auf die Umrechnung von Stunden in Sekunden.

  1. ein stromzähler zeigt 1400 kWh an. unser lehrer meinte mit der formel m*g*h???

Du hast die elektroische Arbeit und mit der Formel kannst du die mechanische Arbeit berechnen

  1. Durch einen elektromotor an einer autobatterie fließen 6 A.

Batterie hat eine Spannung von 12V. Die Formel wird du schon finden.

  1. eine lampe ist an ein normales stromnetz angebunden.

Netzspannung ist 230V und den Rest kennst du aus Aufgabe 1.

Wenn du noch Probleme hast, frag nach, aber nen exakten Lösungsweg gibts nicht :wink:

Hossa :smile:

  1. ein stromzähler zeigt 1400 kWh an. wie hoch hätte man mit
    dieser arbeit ein auto (1000kg) heben können?
    unser lehrer meinte mit der formel m*g*h???

Du musst erstmal 1400kWh in die Basiseinheit der Energie, also Joule [J] umrechnen. Dazu musst du wissen, dass 1 Watt = 1 Joule pro Sekunde bedeutet. Damit hast du dann:

1 kWh = 1000 * 1 J/s * 3600 s = 3.6 MJ [=Mega-Joule]

1400 kWh= 1400 * 3.6 MJ = 5.04*109 J

Wenn du eine Masse m um h Meter nach oben hebst, brauchst du die Energie [Energie und Arbeit sind physikalisch dasselbe]:

E=mgh\quad\Longrightarrow\quad h=\frac{E}{mg}=\frac{5.04\cdot10^9,\text{J}}{1000,\text{kg}\cdot9.81,\text{m/s}^2}\approx51,\text{km}

Bei dieser Höhe ist die Formel E=m*g*h eigentlich nicht mehr richtig, weil die Erdbeschleunigung g mit der Höhe abnimmt. Da dein Lehrer diese Formel aber so vorgegeben hat, sollst du sie wohl auch anwenden.

  1. Durch einen elektromotor an einer autobatterie fließen 6 A.
    wie viel arbeit verrichtet er an einem tag? gib die arbeit in
    Joule und kWh an!

Eine Autobatterie hat eine Spannung von U=12 Volt. Die Leistung bei einem Strom von 6 Ampere beträgt daher:

P=U\cdot I=12,\text{V}\cdot 6,\text{A}=72,\text{W}

Da 1 Watt = 1 Joule pro Sekunde ist, kannst du die Arbeit bzw. Energie wie folgt ausrechnen:

W=P\cdot t=72,\text{W}\cdot86,400,\text{s}\approx6.22,\text{MJ}=1.728,\text{kWh}

  1. eine lampe ist an ein normales stromnetz angebunden. sie
    brennt 5 stunden lang. durch die lampe fließt ein strom von
    0,26 ampere. wie viel arbeit ist verrichtet worden?

Das machst du jetzt mal alleine. Das normale Stromnetz hat eine Spannung von 230 Volt.

Ergebnis: 0.299 kWh

wie hoch hätte man einen backstein von 15 kg mit dieser arbeit heben
können?

Fast dasselbe wie mit dem Auto oben.

Ergebnis: 7315 m

Viele Grüße

Hasenfuß

danke, hasenfuß, für die antwort. sie hat mir auf jeden fall weitergeholfen. dennoch hätte ich noch eine frage zur ersten aufgabe. wie kommt man von J m/s² und kg auf km??? weil das hab ich nicht verstanden.

Hossa :smile:

danke, hasenfuß, für die antwort. sie hat mir auf jeden fall
weitergeholfen. dennoch hätte ich noch eine frage zur ersten
aufgabe. wie kommt man von J m/s² und kg auf km??? weil das
hab ich nicht verstanden.

Kraft = Masse * Beschleunigung
Newton = kg * m/s²

Arbeit = Kraft * Weg
Joule = Newton * m = kg * m² / s²

=> Joule / ( kg * m / s² ) = m

Viele Grüße

Hasenfuß

Hallo,

E=mgh\quad\Longrightarrow\quad
h=\frac{E}{mg}=\frac{5.04\cdot10^9,\text{J}}{1000,\text{kg}\c
dot9.81,\text{m/s}^2}\approx51,\text{km}

Habe mich wahrscheinlich an einem Fehler „festgebissen“.
Ich komme auf ca. 500km Höhe (glaub’s aber selbst nicht:wink:)

Gruß:
Manni

Hossa Manni :smile:

Hallo,

E=mgh\quad\Longrightarrow\quad
h=\frac{E}{mg}=\frac{5.04\cdot10^9,\text{J}}{1000,\text{kg}\c
dot9.81,\text{m/s}^2}\approx51,\text{km}

Habe mich wahrscheinlich an einem Fehler „festgebissen“.
Ich komme auf ca. 500km Höhe (glaub’s aber selbst nicht:wink:)

Stimmt, du hast Recht. Beim Nachrechnen komme ich auch auf 514km. Natürlich war der Fehler beabsichtigt, ich wollte mal wissen, ob hier jemand überhaupt liest, was ich schreibe :smile: Nee, nicht wirklich, habe mich wohl beim Ablesen um eine Kommastelle vertan…

Bei 514km gilt die Formel E=mgh natürlich überhaupt nicht mehr. Sie setzt ja voraus, dass g konstant ist… Aber die Suppe soll der Lehrer ausbaden :smile:

Viele Grüße

Hasenfuß

nochmal ne frage: ich habe auch 514 km raus, aber wenn ich es in den tr eingebe kommt 513761,4… raus?? ich dachte die löung sind gleich km? oder sind das meter die ich rausbekomme un dann durch 1000?
bienchen61

Ja, das dürften Meter sein. Das ist die Standardeinheit der Strecke. Sieht man z.B. auch bei den 9,81 m/s² in der Formel.

mfg,
Ché Netzer

danke, an alle, die sich durch die physikaufgaben geschlagen haben und meine fragen beantwortet.
ich denke es verstanden zu haben(:
bienchen61

Hallo!

geg.:
W=1400kWh=1400*1000*3600Ws=5040000000Ws
m=1000kg
g=9,81m/s^2

ges.: h=?

(1) W=m*g*h

h=W/(m*g)=513761m=513,8km

geg.:
I=6A
U=12V (Autobatterie)
t=1Tag=24*3600s=86400s

ges.: W=? in J u. kWh

(1) W=Q*U
(2) Q=I*t

W=I*t*U=6220800Ws(=6220800J)=6220,8kWs=6220,8/3600kWh=1,728kWh

geg.:
I=0,26A
U=230V
t=5h=5*3600s=18000s
m=15kg
g=9,81m/s^2

ges.: W=? h=?

(1) W=Q*U
(2) Q=I*t

Q=I*t*U=1076400Ws=0,299kWh

(3) W=m*g*h

h=W/(m*g)=7315m=7,3km

Hallo Hasenfuß,

ich wollte mal
wissen, ob hier jemand überhaupt liest, was ich schreibe :smile:

…mit mir mußt Du immer rechnen:wink:

Gruß:
Manni