Öffnen Lösungen PDF – Physik Bayern
Übung 1: Berechnung der Geschwindigkeit
In einem Experiment wird ein Auto auf einer geraden Strecke beschleunigt. Die Startgeschwindigkeit beträgt 0 km/h und nach 10 Sekunden hat das Auto eine Geschwindigkeit von 50 km/h erreicht. Berechne die durchschnittliche Beschleunigung und die Strecke, die das Auto in dieser Zeit zurückgelegt hat.
Lösung:
- Berechnung der durchschnittlichen Beschleunigung:
- Berechnung der zurückgelegten Strecke:
Die Formel für die durchschnittliche Beschleunigung lautet: a = (v2 – v1) / t, wobei v1 die Startgeschwindigkeit, v2 die Endgeschwindigkeit und t die Zeit ist.
a = (50 km/h – 0 km/h) / 10 s = 5 m/s²
Die Formel für die Strecke lautet: s = 1/2 * a * t² + v1 * t, wobei a die Beschleunigung, t die Zeit und v1 die Startgeschwindigkeit ist.
s = 1/2 * 5 m/s² * (10 s)² + 0 km/h * (10 s) = 250 m
Übung 2: Berechnung der Arbeit
Ein Körper mit einer Masse von 5 kg wird um 10 Meter angehoben. Berechne die Arbeit, die dafür notwendig ist, wenn die Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s² beträgt.
Lösung:
- Berechnung der potentiellen Energie:
- Berechnung der Arbeit:
Die Formel für die potentielle Energie lautet: Epot = m * g * h, wobei m die Masse, g die Erdbeschleunigung und h die Höhe ist.
Epot = 5 kg * 9,81 m/s² * 10 m = 490,5 J
Die Formel für die Arbeit lautet: W = F * s, wobei F die Kraft und s die Strecke ist.
Da die Kraft in diesem Fall die Gewichtskraft ist, gilt: F = m * g
W = m * g * h = Epot = 490,5 J
Übung 3: Berechnung der Leistung
Ein Elektromotor mit einer Leistung von 2 kW wird eingeschaltet. Berechne die Arbeit, die der Motor in 10 Minuten verrichtet.
Lösung:
- Berechnung der Arbeit:
- Berechnung der Leistung:
Die Formel für die Arbeit lautet: W = P * t, wobei P die Leistung und t die Zeit ist.
Um die Einheit der Leistung (kW) in Joule umzurechnen, muss man mit 1000 multiplizieren:
P = 2 kW * 1000 = 2000 W
W = 2000 W * 10 min * 60 s/min = 1.200.000 J
Die Formel für die Leistung lautet: P = W / t, wobei W die Arbeit und t die Zeit ist.
P = 1.200.000 J / 600 s = 2000 W
Übung 4: Berechnung der Spannung
In einem Stromkreis mit einem Widerstand von 10 Ohm fließt ein Strom von 2 A. Berechne die Spannung, die an dem Widerstand abfällt.
Lösung:
- Berechnung der Spannung:
Die Formel für die Spannung lautet: U = R * I, wobei R der Widerstand und I der Strom ist.
U = 10 Ohm * 2 A = 20 V
Übung 5: Berechnung des Widerstands
In einem Stromkreis mit einer Spannung von 12 V fließt ein Strom von 0,5 A. Berechne den Widerstand des Stromkreises.
Lösung:
- Berechnung des Widerstands:
Die Formel für den Widerstand lautet: R = U / I, wobei U die Spannung und I der Strom ist.
R = 12 V / 0,5 A = 24 Ohm
Übung 6: Berechnung der Kapazität
Ein Kondensator mit einer Ladung von 0,1 C und einer Spannung von 5 V wird entladen. Die Ladung beträgt am Ende des Entladevorgangs 0,02 C. Berechne die Kapazität des Kondensators.
Lösung:
- Berechnung der Änderung der Ladung:
- Berechnung der Kapazität:
Die Änderung der Ladung ist die Differenz zwischen der Anfangsladung und der Endladung: ΔQ = Q1 – Q2
ΔQ = 0,1 C – 0,02 C = 0,08 C
Die Formel für die Kapazität lautet: C = Q / U, wobei Q die Ladung und U die Spannung ist.
C = ΔQ / U = 0,08 C / 5 V = 0,016 F
Übung 7: Berechnung der Frequenz
Ein Schwingkreis mit einer Kapazität von 0,1 µF und einer Induktivität von 1 mH schwingt mit einer Amplitude von 2 V. Berechne die Frequenz der Schwingung.
Lösung:
- Berechnung der Kreisfrequenz:
- Berechnung der Frequenz:
Die Formel für die Kreisfrequenz lautet: ω = 1 / sqrt(L * C), wobei L die Induktivität und C die Kapazität ist.
ω = 1 / sqrt(0,001 H * 0,0000001 F) = 3162,28 Hz
Die Formel für die Frequenz lautet: f = ω / (2 * π), wobei ω die Kreisfrequenz ist.
f = 3162,28 Hz / (2 * π) = 503,30 Hz
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Themen in der 11. Klasse Physik in Bayern
In der 11. Klasse Physik in Bayern beschäftigen wir uns mit verschiedenen Themenbereichen, darunter:
- Mechanik
- Elektrizitätslehre
- Optik
- Atom- und Kernphysik
Lösungen für die 11. Klasse Physik in Bayern
Unsere Lösungen sind nach Themenbereichen sortiert und enthalten ausführliche Erklärungen und Beispielrechnungen. Hier sind einige Beispiele:
Mechanik
- Bewegungsgleichungen
- Impuls- und Energieerhaltung
- Kräftegleichgewicht
Elektrizitätslehre
- Ohmsches Gesetz
- Elektrisches Feld und Potential
- Kondensatoren
Optik
- Reflexion und Brechung
- Linsen und Spiegel
- Beugung und Interferenz
Atom- und Kernphysik
- Radioaktiver Zerfall
- Kernfusion und Kernspaltung
- Teilchenbeschleuniger
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