Aufgaben: Bewertungsaufgaben zu Mobilität und Medien

Moderne Autos haben Knautschzonen und Gurte.

1. a) Erklären Sie physikalisch, wie eine Knautschzone die Kraft auf Insassen verringert.
2. b) Nennen Sie eine weitere Sicherheitseinrichtung und ihr physikalisches Prinzip.

Ein Elektroauto gewinnt beim Bremsen Energie zurück (Rekuperation).

1. a) Beschreiben Sie die Energieumwandlung.
2. b) Erklären Sie, warum nicht die gesamte kinetische Energie zurückgewonnen werden kann.

In einem Film springt ein Held aus einem Hochhaus auf ein fahrendes Auto und landet unverletzt.

1. a) Nennen Sie, welche physikalischen Aspekte unrealistisch sind.
2. b) Geben Sie an, welche Größen (Geschwindigkeit, Bremsweg) dabei entscheidend sind.

Ein Auto ($m = 1200\ \text{kg}$) fährt in einer Tempo-30-Zone ($30\ \text{km/h}$) bzw. mit $50\ \text{km/h}$.

1. a) Berechnen Sie die kinetische Energie bei beiden Geschwindigkeiten.
2. b) Berechnen Sie das Verhältnis der Bremswege bei gleicher Bremskraft.
3. c) Bewerten Sie damit die Forderung nach Tempo 30 in Wohngebieten.

Ein E-Scooter ($m = 15\ \text{kg}$, Fahrer $75\ \text{kg}$) beschleunigt auf $20\ \text{km/h}$; ein Pkw ($1.400\ \text{kg}$ Gesamtmasse inkl. Insassen) auf $50\ \text{km/h}$.

1. a) Berechnen Sie jeweils die kinetische Energie.
2. b) Vergleichen Sie die Energiemengen pro beförderter Person (Scooter: 1; Pkw: 1,3 Personen im Mittel).
3. c) Beurteilen Sie, was dies über den Energiebedarf aussagt und welche Aspekte (Herstellung, Strommix) fehlen.

Ein Zeitungsartikel über einen Autounfall schreibt: „Das Auto wurde mit einer Kraft von 100 km/h gegen die Wand geschleudert.“

1. a) Identifizieren Sie den physikalischen Fehler.
2. b) Formulieren Sie die Aussage richtig.
3. c) Beurteilen Sie, warum solche Fehler in Medien problematisch sind.

Eine Stadt plant den Umstieg von Dieselbussen ($12.000\ \text{kg}$) auf batterieelektrische Busse mit Rekuperation. Der Bus fährt durchschnittlich alle $500\ \text{m}$ von $0$ auf $50\ \text{km/h}$ und bremst wieder. Rechnen Sie in a) und b) vereinfacht auch für den Elektrobus mit einer Gesamtmasse von $12.000\ \text{kg}$ (inkl. Fahrgäste).

1. a) Berechnen Sie die kinetische Energie pro Anfahrvorgang.
2. b) Berechnen Sie die Energie, die bei Rekuperation mit Wirkungsgrad $60\ \%$ pro Bremsvorgang zurückgewonnen wird.
3. c) Bewerten Sie den Umstieg unter Energiebilanz, Sicherheit (Masse der Batterie, Bremsweg) und Umweltaspekten.

Ein Video in sozialen Medien zeigt, wie ein Stuntman mit einem Auto eine Rampe hochfährt und über eine Lücke fliegt. Es wird behauptet, die Höhe der Rampe sei „egal, nur die Geschwindigkeit zählt“.

1. a) Analysieren Sie die Aussage mit Hilfe der Bewegungsgleichungen des schrägen Wurfs.
2. b) Beurteilen Sie Relevanz und Richtigkeit solcher Darstellungen in Medien nach Kriterien (Quelle, Vereinfachung, Belege).
3. c) Formulieren Sie Hinweise, wie Schülerinnen und Schüler solche Videos physikalisch prüfen können.

Die Mobilität hat sich vom Pferdefuhrwerk über Dampfzug und Verbrennungsmotor bis zum Elektroantrieb gewandelt.

1. a) Vergleichen Sie diese Antriebe hinsichtlich Energieumwandlungskette und Wirkungsgrad (grobe Größenordnungen).
2. b) Diskutieren Sie, wie Sicherheitsfortschritte (Airbag, ABS, Assistenzsysteme) physikalisch wirken.
3. c) Nehmen Sie begründet Stellung zur Frage, ob technischer Fortschritt allein ausreicht, um Verkehr nachhaltig und sicher zu machen.