f)Ein Stoff hat 4 Tage Halbwertszeit. Wie viel Prozent sind nach 12 Tagen übrig?
3Anwendung (8 Punkte)
a)Warum braucht ein LKW einen längeren Bremsweg als ein PKW?
b)Ein Magnet fällt durch ein Kupferrohr und wird dabei langsamer. Erkläre.
c)Warum überträgt man Strom über Land mit hoher Spannung?
d)Nenne ein Argument für und eines gegen Kernkraftwerke.
Arbeitszeit 45 Minuten, 32 Punkte. Rechne mit g = 10 m/s². Taschenrechner erlaubt.
1Grundwissen (8 Punkte)
a)Was besagt das Trägheitsgesetz?Ein Körper behält Geschwindigkeit und Richtung bei, solange keine Kraft auf ihn wirkt.
b)Wann wird in einer Spule eine Spannung induziert?Wenn sich das magnetische Feld in der Spule ändert.
c)Welche Strahlungsart wird schon von Papier gestoppt?Alphastrahlung.
d)Was bedeutet Halbwertszeit?Die Zeit, nach der die Hälfte der Atomkerne zerfallen ist.
2Rechenteil (16 Punkte)
v = s : t; a = Δv : t; s = ½ · a · t²; U₁ : U₂ = n₁ : n₂
a)s = 180 m, t = 12 s.v = 180 m : 12 s = 15 m/s
b)90 km/h in m/s:90 : 3,6 = 25 m/s
c)Ein Auto wird in 5 s von 0 auf 20 m/s beschleunigt.a = 20 m/s : 5 s = 4 m/s²
d)Welchen Weg legt ein Körper mit a = 4 m/s² in 3 s aus dem Stand zurück?s = ½ · a · t²s = ½ · 4 m/s² · 9 s² = 18 m
e)Transformator: n₁ = 800, n₂ = 40, U₁ = 240 V. U₂ =U₂ = U₁ · n₂ : n₁U₂ = 240 V · 40 : 800 = 12 V
f)Ein Stoff hat 4 Tage Halbwertszeit. Wie viel Prozent sind nach 12 Tagen übrig?12 Tage sind 3 Halbwertszeiten(½)³ = 12,5 %
3Anwendung (8 Punkte)
a)Warum braucht ein LKW einen längeren Bremsweg als ein PKW?Er hat eine größere Masse; dieselbe Bremskraft braucht länger, um sie abzubremsen.
b)Ein Magnet fällt durch ein Kupferrohr und wird dabei langsamer. Erkläre.Der fallende Magnet induziert Wirbelströme im Rohr. Deren Magnetfeld wirkt der Bewegung entgegen und bremst ihn.
c)Warum überträgt man Strom über Land mit hoher Spannung?Bei hoher Spannung ist die Stromstärke klein, dadurch gehen in den Leitungen weniger Energie und Wärme verloren.
d)Nenne ein Argument für und eines gegen Kernkraftwerke.Dafür: wenig CO₂ im Betrieb. Dagegen: die Endlagerung des Abfalls ist über sehr lange Zeiträume ungelöst.