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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: Schaltungen==
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#Windkraftwerke werden oft in Küstennähe gebaut.
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#Er schiebt den Einkaufswagen mit voller Kraft nach vorne.
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#Die frischen Blätter leuchten in einem kräftigen Grün.
;A1 Ein Glühlämpchen
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#Kraft ihres Amtes verlieh sie ihm einen Orden.
Bringe jeweils das Lämpchen zum Leuchten. Das Material, das Du verwenden darfst:
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#Auch beim Basketball kann Krafttraining sinnvoll sein.
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#Die Schwerkraft zieht Mond und Erde zusammen.
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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.
  
:a) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen
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====2) Luftballon====
:b) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel
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[[Datei:Luftballon Druecken.jpg|thumb]]
:c) 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel, 1 Lampen-Fassung
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Paula hält einen Luftballon zwischen ihren Händen.
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:'''a)''' Zeichne ein Bild wie Paula den Ballon hält. Wie verändert sich der Ballon durch das Festhalten?
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:'''b)''' Schneide dann den Ballon frei und zeichne in das Schnittbild die Kräfte ein, die auf den Luftballon wirken.
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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.
  
*Zeichne für a) – c) jeweils deinen (funktionierenden) Aufbau ins Heft.
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====3) Tauziehen====
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[[Datei:Aufgabe Kraft Tauziehen.jpg|798px]]
;Material für alle Aufgaben:
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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>
*1 Flachbatterie 4,5V
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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>.
*2 Lämpchen
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:'''b)''' Mit welcher Kraft zieht die 7. Person?
*2 Fassungen
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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?
*2 Schalter
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*2 Wechselschalter
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*6 Kabel mit Krokoklemmen
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;A2 Leitfähigkeit
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Baue eine Schaltung auf, mit der Du (mithilfe des Lämpchens) überprüfen kannst, ob andere Gegenstände, die Du aussuchst, den elektrischen Strom leiten.
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:a) Mache eine Skizze dieser Schaltung.
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:b) Erstelle eine Tabelle im Heft:
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Gegenstand
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Material
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Leitet den Strom <br>(Ja | Nein)
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;A3 Ein Schalter
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Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen?
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;A4 Schaltpläne
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Lies den Infotext „Zeichnen eines Schaltplans“ durch und zeichne nach diesen Regeln einen Schaltplan zu A3.
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;A5 Kurzschlusschalter
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Anna und Bernd haben zweimal den Schalter so eingebaut, dass das Lämpchen leuchtet, wenn der Schalter geöffnet ist.
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*Warum geht das Lämpchen aus, wenn man den Schalter schließt?
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<gallery widths=150px heights=150px  perrow=2>
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Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 1.png|
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Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 2.png|
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</gallery>
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;A1 Zwei Lämpchen schalten
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Baue eine Schaltung mit zwei Lämpchen auf, so dass
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:a) beide Lämpchen mit einem Schalter ein- und ausgeschaltet
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:b) beide Lämpchen mit zwei Schaltern getrennt geschaltet werden können.
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Zeichne zu beiden Fällen einen Schaltplan ins Heft.
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;A2 UND-Schaltung
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Baue eine Schaltung mit einem Lämpchen und zwei Schaltern S1 und S2 auf, so dass das Lämpchen nur leuchtet, wenn S1 und S2 geschlossen sind.  
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Zeichne den Schaltplan.
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;A3 ODER-Schaltung
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Baue eine Schaltung mit einem Lämpchen und zwei Schaltern S1 und S2 auf, so dass das Lämpchen nur leuchtet, wenn S1 oder S2 geschlossen sind.
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Zeichne den Schaltplan.
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;A4 WECHSEL-Schaltung
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Eine WECHSEL-Schaltung besteht ebenfalls aus einer Lampe und zwei besonderen Schaltern mit drei Anschlüssen. Hier kann man aber von jedem Schalter aus die Lampe ein- oder ausschalten (Bsp. Mehrere Lichtschalter im Zimmer). Wie sieht so eine Wechselschaltung aus? Überlege mit einer Skizze.
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Auf [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfache-stromkreise/aufgaben/wechselschaltung-animation dieser Seite] könnt ihr die Lösung nachschlagen.
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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.
  
;Material:
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====5) Eine Spielzeugpistole====
*Netzgerät bis 12V Spannung
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[[Datei:Aufgabe Kraft Spielzeugpistole.jpg|thumb|300px]]
*Kabel
+
Schaue dir die Zeichnung der Spielzeugpistole an.
*Steckplatte
+
:'''a)''' Wie funktioniert die Pistole?
*Steckelemente (Brückenstecker, Kippschalter, Lämpchen)
+
:'''b)''' Schneide die Kugel frei und zeichne in das Schnittbild die auf sie wirkenden Kräfte ein.
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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.
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<br style="clear: both" />

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.