Lösungen zu den Teste-dich-Aufgaben
a Fantasie-Energiequelle: Benzin im Raketen-Antrieb (chemische Energie)
Wirkliche Energiequelle: Nahrung (chemische Energie)
b Die Energie des Sonnenlichts wird durch Pflanzen in chemische Energie umgewandelt. In Benzin ist die chemische Energie aus lange abgestorbenen Pflanzenresten enthalten. Im Jet-Pack wird die chemische Energie in Bewegungsenergie umgewandelt.
c Ohne echten Raketenantrieb wird beim Dreiradfahren viel Energie durch Reibung entwertet. Die Reifen und der Boden erwärmen sich dabei. Beim Raketenabtrieb wird das Benzin verbrannt und zusätzlich zur Reibung kommt die Entwertung durch Angabe von Verbrennungswärme hinzu.
a Die physikalische Leistung gibt an, wie viel Energie in einer bestimmten Zeitspanne umgewandelt wurde. Die größere Leistung erbringt die Person, welche die gleiche Energie in kürzerer Zeit umwandelt.
Leistung =\( \frac{Energie}{Zeitspanne} \)
Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der zugeführten Energie bei Energieumwandlungen in die gewünschte Energieform umgewandelt wird.
Wirkungsgrad = \( \frac{gewünschte Energie}{zugeführte Energie} \)
b Die beiden Sportler haben einschließlich ihrer Ausrüstung vermutlich nicht die gleiche Masse. Haben beide Sportler für den Aufstieg gleich lange gebraucht, so hat der Sportler mit der größeren Masse eine höhere Leistung erbracht. Benötigen die Sportler hingegen unterschiedlich lange Zeiten, dann hat bei gleicher Masse derjenige Sportler die größere Leistung erbracht, der den Berg schneller bestiegen hat.
c 
Ein Wirkungsgrad von 90 % bedeutet, dass der Motor des E-Bikes 90 % der zugeführten Energie in die gewünschte Energieform, also Bewegungsenergie, umwandelt. Die restlichen 10 % werden hauptsächlich in die unerwünschte Energieform Wärme umgewandelt.