Physik in Klasse 12 hat vier Einheiten: Mechanik, elektrischer Strom, Elektromagnetismus und moderne Physik. In jeder Einheit ist die erste Entscheidung, welches Gesetz gilt. Diese drei eigenen Übungsaufgaben zeigen, wie du diese Entscheidung triffst und das Ergebnis prüfst.
Beispiel 1: ein vollständig unelastischer Stoß
Ein Wagen mit 2 kg fährt mit 3 m/s auf einen ruhenden Wagen mit 1 kg, und beide bleiben aneinander hängen. Bestimme ihre Geschwindigkeit und die verlorene kinetische Energie. Gesetz: Impulserhaltung (gilt bei Stößen immer). 2 × 3 = (2 + 1) × v, also v = 2 m/s. Kinetische Energie vorher: ½ × 2 × 3² = 9 J; nachher: ½ × 3 × 2² = 6 J; verloren: 3 J.
Typischer Fehler: mit Erhaltung der kinetischen Energie rechnen. Beim unelastischen Stoß bleibt der Impuls erhalten, die kinetische Energie aber nicht.
Beispiel 2: Drehmoment unter einem Winkel
Eine Kraft von 10 N greift 0,5 m von der Drehachse entfernt an. Bestimme das Drehmoment, wenn die Kraft senkrecht zum Hebelarm wirkt und wenn sie mit dem Hebelarm 30° einschließt. Drehmoment = F × r × sin θ. Senkrecht: 10 × 0,5 × 1 = 5 N·m. Bei 30°: 10 × 0,5 × 0,5 = 2,5 N·m.
Typischer Fehler: sin θ vergessen oder den Winkel zur falschen Linie nehmen. θ ist der Winkel zwischen Kraft und Hebelarm.
Beispiel 3: Halbwertszeit
Eine Probe von 80 g hat eine Halbwertszeit von 5 Tagen. Wie viel ist nach 15 Tagen noch übrig? 15 : 5 = 3 Halbwertszeiten: 80 → 40 → 20 → 10 g.
Typischer Fehler: pro Zeitraum eine feste Menge abziehen. Jede Halbwertszeit halbiert, was noch übrig ist – nach einer ganzen Zahl von Schritten wird die Menge also nie null.
Nenn vor dem Rechnen das Gesetz: Impulserhaltung, Drehmoment, ohmsches Gesetz, lenzsche Regel, Halbwertszeit. Das Gesetz sagt dir, welche Größen zählen.
So hilft dir EXAMEV
Die Physik-Fragenbank der Klasse 12 von EXAMEV hat 1.254 Fragen zu allen vier Einheiten, dazu einen Teil im Stil der Abschlussprüfung, mit Erklärungen. Die Beispiele hier sind EXAMEV-Übungen.