(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Was passiert mit der elastischen potentiellen Energie, wenn eine Feder von ihrer natürlichen Länge auf eine größere Länge geht?

Während eines Unterrichts über das Sonnensystem beobachteten die Schüler, dass der Mond, der die Erde umkreist, immer die gleiche Seite zur Erde zeigt. Erklären Sie, unter Verwendung der Konzepte von Rotation und Translation, warum dies geschieht und wie sich diese Bewegungen im Sonnensystem zueinander verhalten. Betrachten Sie die Erde als festen Referenzpunkt für die Erklärung.

Betrachten Sie ein System zur Erzeugung von Windenergie, bei dem die Windkraft genutzt wird, um die Rotorblätter eines Generators zu drehen. Die Rotorblätter eines Windkraftwerks haben eine Form, die optimiert ist, um die maximale Menge an kinetischer Energie aus dem Wind zu erfassen. In einem interdisziplinären Bericht über Physik und Biologie diskutieren Sie, wie das Wissen über die Gesetze der Physik, insbesondere die Prinzipien der Energieerhaltung, im Entwurf und in der Optimierung von Rotorblättern von Windkraftanlagen angewendet werden kann. Darüber hinaus analysieren Sie, wie das Studium der Morphologie und Aerodynamik von Vögeln und Insekten das Design effizienterer Rotorblätter inspirieren kann, wobei Aspekte wie die Form, die Größe und die Anordnung der Blätter berücksichtigt werden. Schließlich bewerten Sie kritisch die Umweltauswirkungen der Windenergieerzeugung, vergleichen sie mit anderen Formen der Energieerzeugung und schlagen mögliche Lösungen zur Minderung der identifizierten negativen Auswirkungen vor.