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| Aufgabe | 1. Ein Experimentiergenerator wird durch ein Wägestück von 1kg angetrieben. An den Generator ist eine Glühlampe angeschlossen.
1.1 Die Glühlame leuchtet mit voller Helligkeit auf; das Wägestück legt in 1,5s eine Strecke von 1,5m zurück; berechne die mechanische Leistungk, die einesetzt wird.
1.2 Die Glühlampe trägt die Angaben 6V; 0,5A
Wie groß ist die Leistung, die sie bei voller Helligkeit aufnimmt? Vergleiche mit dem Ergebnis der vorigen Aufgabe. Berechne den Wirkungsgrad des Generators.
1.3 Parallel zur ersten Lampe wird eine gleichartige zweite geschaltet. Wieder wird das Wägestück von der Anfangshöhe fallen gelassen.
a: Was ist im Vergleich zum vorigen Versuch zu beobachten?
b: Wie groß muss die am Generator eingesetzte mechanische Leistung sein, damit beide Lampen mit voller Helligkeit leuchten?
c: Mit welcher Masse könnte diese Mechanische Leistung erreicht werden, wenn das Wägestück wieder 1,5m in 1,5s zurücklegen soll?
1.4 Statt Glühlampen parallel zu schalten, werden sie nun hintereinander geschaltet. Das 1-kg Wägestück sinkt erneut von der Anfangshöhe ab.
a: Was ist zu beobachten?
b: In welcher Zeit müsste das Wägestück die 1,5m sinken, damit beide Glühlampen mit voller Helligkeit aufleuchte? |
zu 1.1
[mm] P_{mech}: \bruch{F*s}{t}
[/mm]
= [mm] \bruch{10N*1,5m}{1.5s}
[/mm]
[mm] P_{mech}=10W
[/mm]
zu:1.2
[mm] P_{el}= [/mm] 6V*0,5A
[mm] P_{el}= [/mm] 3W
[mm] \eta=\bruch{Pel}{Pmech}
[/mm]
[mm] \eta=0,3
[/mm]
1.3
a: Die zwei Lampen leuchten nur noch halb so stark wie vorhin.
b: 20W das doppelte von den 10W
c: 20N
1.4
a:die zweite Glühlampe leuchtet nicht, weil es ja in Reihe geschaltet wurde
b: in 0.75 Sekunden
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:40 Di 10.03.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Den ersten Teil hast du richtig.
Falsch ist 1.4
Bei in Reihe geschalteten Widerstaenden oder laempchen fliesst immer durch alle derselbe Strom.
Wenn vorher 1 Laempchen 6V hatte, hat jedes jetzt nur noch 3V, der strom ist wegen des doppelten widerstandes aber auch nur noch halb so gross, d.h. sie leuchten beide nur mit 1/4 der vollen leistung. also ganz dunkel (oder gar nicht)
die 0,75 sind richtig, dann kaemen wieder 12V raus und jedes haette 6V.
(aber wie bringt man das Gewichtsstueck dazu ploetzlich schneller zu fallen? Aber das ist nicht Teil deiner Aufgabe, es sagt nur dass der Teil der Aufgabe praktisch sinnlos ist. Ich finde solche unphysikalische Fragen sollte ein LehrerIn nicht stellen. wenn du Mut hast frag mal danach?)
Zusatz bei 1.3 war nach der Masse gefragt, also nicht 20N sondern 2kg
Gruss leduart
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