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==Aufgaben zur Kraft==
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===1) Was ist Kraft?===
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Im Alltag wird oft der Begriff "Kraft" benutzt. Dabei ist aber nicht immer der physikalische Kraftbegriff gemeint. In vielen Fällen ist auch die in einem Gegenstand enthaltene Energie gemeint.
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*Woran kann man erkennen, dass im physikalischen Sinne eine Kraft wirkt?
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*Bei welchen der folgenden Aussagen ist der Begriff "Kraft" im physikalischen Sinne gemeint?
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:Bei welchen ist eher die Energie gemeint und bei welchen etwas ganz anderes?
  
==Praktikum: Messen der Leistung elektrischer Bauteile==
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#Windkraftwerke werden oft in Küstennähe gebaut.
====Material====
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#Er schiebt den Einkaufswagen mit voller Kraft nach vorne.
* 1 Steckbrett mit ca. 10 Verbindungssteckern
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#Die frischen Blätter leuchten in einem kräftigen Grün.
* 1 Flachbatterie 4,5V
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#Kraft ihres Amtes verlieh sie ihm einen Orden.
* 2 Kabel mit 2 Klemmen
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#Auch beim Basketball kann Krafttraining sinnvoll sein.
* 2 Lämpchen mit Fassungen
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#Die Schwerkraft zieht Mond und Erde zusammen.
* 2 Multimeter mit je 2 Kabeln
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#Es herrscht ein Mangel an Fachkräften.
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#Benzin und Diesel sind Kraftstoffe für Motoren.
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#Sie tritt mit voller Kraft in die Pedale.
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#Mit freudiger Tatkraft gingen sie an's Werk.
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#In dieser Pflanze steckt eine große Heilkraft.
  
====Arbeitsauftrag====
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====2) Luftballon====
*Messt in den verschiedenen Schaltungen wieviel Watt Leistung (P) (oder Energiestromstärke) die Batterie und die Lämpchen haben.
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[[Datei:Luftballon Druecken.jpg|thumb]]
#Dazu sollt ihr in allen Stromkreisen die verschiedenen Potentiale messen und farbig in die Schaltpläne einzeichnen. Der Minuspol der Batterie soll die Erde sein, also auf 0 Volt liegen. Aus den Potentialen könnt ihr die Spannung U (Potentialunterschied) in Volt an den Bauteilen berechnen.
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Paula hält einen Luftballon zwischen ihren Händen.  
#Dann müßt ihr die Stromstärken an allen Bauteilen messen und in den Schaltplan eintragen.
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:'''a)''' Zeichne ein Bild wie Paula den Ballon hält. Wie verändert sich der Ballon durch das Festhalten?
#Aus Spannung und Stromstärke könnt ihr die Leistung der Bauteile berechnen.
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:'''b)''' Schneide dann den Ballon frei und zeichne in das Schnittbild die Kräfte ein, die auf den Luftballon wirken.
#Versucht die Versuchsergebnisse logisch zu erklären und schreibt eure Begründung auf.
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:'''c)''' Steht der Ballon unter Druck- oder unter Zugspanung?
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:'''d)''' Gib weitere Beispiele an, bei denen zwei gleichgroße Kräfte einen Körper verformen.
  
====Schaltungen====
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====3) Tauziehen====
:[[Datei:Praktikum_Leistungsmessung_Schaltpläne.png|600px]]
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[[Datei:Aufgabe Kraft Tauziehen.jpg|798px]]
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<br>Beide Mannschaften ziehen gleich stark. Die einzelnen Personen ziehen mit einer Kraft von <math>F_1=295\,\rm N \ ; \ F_2=380\,\rm N \ ; \ F_3=365\,\rm N \ ; \ F_4=210\,\rm N \ ; \ F_5=300\,\rm N \ ; \ F_6=150\,\rm N </math>
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:'''a)''' Schneide das Seil frei und zeichne in das Schnittbild die Kraftpfeile ein. Das Seil kannst du 19cm lang zeichnen. Die Kraftpfeile im Maßstab: <math>0{,}5\,\rm cm \ \widehat{=} \ 100 \,\rm N</math>.
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:'''b)''' Mit welcher Kraft zieht die 7. Person?
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:'''c)''' (Zusatzfrage) Wenn das Seil zu dünn ist, kann es auch reißen, was sehr gefährlich ist. Warum wird das Seil wohl am ehesten in der Mitte reißen?
  
:'''a)''' Ein Lämpchen an der Batterie angeschlossen.
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====4) Eine Tasche festhalten und loslassen====
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[[Datei:Aufgabe Kraft Tasche halten.jpg|thumb|150px]]
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Maria hat ihre Schultasche gewogen, sie hat eine Masse von 3kg. Dann hebt sie sie hoch und hält sie fest. Als sie keine Lust mehr hat festzuhalten, läßt sie einfach los.
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:'''a)''' Schneide die Tasche frei und zeichne in das Schnittbild die wirkenden Kräfte ein. (<math>1\,\rm cm \ \widehat{=} \ 10 \,\rm N</math>)
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::1) Vor dem Loslassen
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::2) Kurz nach dem Loslassen
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:'''b)''' Erkläre anhand der Zeichnungen, warum die Tasche erst fällt, wenn Maria losläßt.
  
              | Batterie | Lämpchen |
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====5) Eine Spielzeugpistole====
Spannung U    |          |         |
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[[Datei:Aufgabe Kraft Spielzeugpistole.jpg|thumb|300px]]
              |          |          |
+
Schaue dir die Zeichnung der Spielzeugpistole an.
Stromstärke I |          |          |
+
:'''a)''' Wie funktioniert die Pistole?
              |          |          |
+
:'''b)''' Schneide die Kugel frei und zeichne in das Schnittbild die auf sie wirkenden Kräfte ein.
Leistung P    |          |          |
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::1) Vor dem Abdrücken
              |          |          |
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::2) Nach dem Abdrücken
 
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:'''c)''' Erkläre mit den Zeichnungen von 1) und 2) die Wirkung auf die Kugel.
:'''b)''' Zwei Lämpchen parallel geschaltet.
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<br style="clear: both" />
 
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              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
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Spannung U    |          |            |            |
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              |          |            |            |
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Stromstärke I |          |            |            |
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Leistung P    |          |            |            |
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:'''c)''' Zwei Lämpchen in Reihe geschaltet.
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              | Batterie | Lämpchen 1 | Lämpchen 2 |
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Spannung U    |          |            |            |
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Stromstärke I |          |            |            |
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Leistung P    |          |            |            |
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Aktuelle Version vom 24. November 2024, 17:44 Uhr

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Aufgaben zur Kraft

1) Was ist Kraft?

Im Alltag wird oft der Begriff "Kraft" benutzt. Dabei ist aber nicht immer der physikalische Kraftbegriff gemeint. In vielen Fällen ist auch die in einem Gegenstand enthaltene Energie gemeint.

  • Woran kann man erkennen, dass im physikalischen Sinne eine Kraft wirkt?
  • Bei welchen der folgenden Aussagen ist der Begriff "Kraft" im physikalischen Sinne gemeint?
Bei welchen ist eher die Energie gemeint und bei welchen etwas ganz anderes?
  1. Windkraftwerke werden oft in Küstennähe gebaut.
  2. Er schiebt den Einkaufswagen mit voller Kraft nach vorne.
  3. Die frischen Blätter leuchten in einem kräftigen Grün.
  4. Kraft ihres Amtes verlieh sie ihm einen Orden.
  5. Auch beim Basketball kann Krafttraining sinnvoll sein.
  6. Die Schwerkraft zieht Mond und Erde zusammen.
  7. Es herrscht ein Mangel an Fachkräften.
  8. Benzin und Diesel sind Kraftstoffe für Motoren.
  9. Sie tritt mit voller Kraft in die Pedale.
  10. Mit freudiger Tatkraft gingen sie an's Werk.
  11. In dieser Pflanze steckt eine große Heilkraft.

2) Luftballon

Luftballon Druecken.jpg

Paula hält einen Luftballon zwischen ihren Händen.

a) Zeichne ein Bild wie Paula den Ballon hält. Wie verändert sich der Ballon durch das Festhalten?
b) Schneide dann den Ballon frei und zeichne in das Schnittbild die Kräfte ein, die auf den Luftballon wirken.
c) Steht der Ballon unter Druck- oder unter Zugspanung?
d) Gib weitere Beispiele an, bei denen zwei gleichgroße Kräfte einen Körper verformen.

3) Tauziehen

Aufgabe Kraft Tauziehen.jpg
Beide Mannschaften ziehen gleich stark. Die einzelnen Personen ziehen mit einer Kraft von [math]F_1=295\,\rm N \ ; \ F_2=380\,\rm N \ ; \ F_3=365\,\rm N \ ; \ F_4=210\,\rm N \ ; \ F_5=300\,\rm N \ ; \ F_6=150\,\rm N [/math]

a) Schneide das Seil frei und zeichne in das Schnittbild die Kraftpfeile ein. Das Seil kannst du 19cm lang zeichnen. Die Kraftpfeile im Maßstab: [math]0{,}5\,\rm cm \ \widehat{=} \ 100 \,\rm N[/math].
b) Mit welcher Kraft zieht die 7. Person?
c) (Zusatzfrage) Wenn das Seil zu dünn ist, kann es auch reißen, was sehr gefährlich ist. Warum wird das Seil wohl am ehesten in der Mitte reißen?

4) Eine Tasche festhalten und loslassen

Aufgabe Kraft Tasche halten.jpg

Maria hat ihre Schultasche gewogen, sie hat eine Masse von 3kg. Dann hebt sie sie hoch und hält sie fest. Als sie keine Lust mehr hat festzuhalten, läßt sie einfach los.

a) Schneide die Tasche frei und zeichne in das Schnittbild die wirkenden Kräfte ein. ([math]1\,\rm cm \ \widehat{=} \ 10 \,\rm N[/math])
1) Vor dem Loslassen
2) Kurz nach dem Loslassen
b) Erkläre anhand der Zeichnungen, warum die Tasche erst fällt, wenn Maria losläßt.

5) Eine Spielzeugpistole

Aufgabe Kraft Spielzeugpistole.jpg

Schaue dir die Zeichnung der Spielzeugpistole an.

a) Wie funktioniert die Pistole?
b) Schneide die Kugel frei und zeichne in das Schnittbild die auf sie wirkenden Kräfte ein.
1) Vor dem Abdrücken
2) Nach dem Abdrücken
c) Erkläre mit den Zeichnungen von 1) und 2) die Wirkung auf die Kugel.