Beispiel für Aufgaben zur kinetischen Energie

3 Beispiele für Aufgaben zur kinetischen Energie

1. Die Objekte A und B haben die gleiche Masse und bewegen sich jeweils mit einer Geschwindigkeit, wie in der Abbildung unten dargestellt:
Das Verhältnis der kinetischen Energie von Objekt A und Objekt B beträgt...

A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1

Diskussion

Die Objekte A und B haben die gleiche Masse. Die Masse der Objekte A und B wird mit m symbolisiert.
Formel für kinetische Energie:
EK = ½ mv²
Beschreibung: EK = kinetische Energie, m = Masse, v = Geschwindigkeit
Kinetische Energie des Objekts A :
EK_A = ½ mv² = ½ m 2² = ½ m (4) = 2 m
Kinetische Energie des Objekts B :
EK_B = ½ mv² = ½ m 4² = ½ m (16) = 8 m
Vergleich der kinetischen Energie von Objekt A und Objekt B:
EK_A : EK_B
2 m : 8 m
2: 8
1: 4
Die richtige Antwort ist B.

2. Schau dir das Bild eines fahrenden Busses und eines fahrenden Autos unten an!
Die Masse des Busses beträgt 10.000 kg und die Masse des Autos 500 kg, daher ist das Verhältnis der kinetischen Energie des Busses zur kinetischen Energie des Autos…

A. 2 : 1
B. 4 : 1
C. 5 : 1
D. 20 : 1

Diskussion
Kinetische Energie des Busses:
EK = ½ mv² = ½ (10.000)(10)² = (5000)(100) = 500.000
Kinetische Energie des Autos:
EK = ½ mv² = ½ (500)(20)² = (250)(400) = 100.000
Der Vergleich der kinetischen Energie des Busses und der kinetischen Energie des Autos lautet:
500.000: 100.000
5: 1
Die richtige Antwort ist C.

3. Schau dir das Bild an!
Ein Auto bewegt sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten von Punkt A nach Punkt B. Das Verhältnis der kinetischen Energie des Autos in Punkt A und in Punkt B beträgt…
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
Diskussion
Kinetische Energie des Autos im Punkt A:
EK = ½ mv² = ½ m (10)² = ½ m (100) = 50 m
Kinetische Energie des Autos im Punkt B:
EK = ½ mv² = ½ m (20)² = ½ m (400) = 200 m
Der Vergleich der kinetischen Energie des Autos an Punkt A und an Punkt B ist:
50 m : 200 m
50: 200
1: 4
Die richtige Antwort ist B.

Fragequelle:

Nationale Prüfungsfragen für Naturwissenschaften an der Junior High School/Islamischen Junior High School