*: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Schulphysikwiki
Wechseln zu: Navigation, Suche
Zeile 8: Zeile 8:
  
 
==Aufgaben zum Modell des Wasserstromkreises==
 
==Aufgaben zum Modell des Wasserstromkreises==
====1) Vergleich von Wasserstromkreis und elektrischem Stromkreis====
+
===Wasserstromstärken===
Ordne die Begriffe an die richtige Stelle der Tabelle. (Es können auch mehrere Begriffe an der gleichen Stelle richtig sein.)
+
[[Datei:Stromstärke Badewanne.jpg|thumb|100px]]
 +
====1) Badewanne füllen====
 +
Moritz will ein Bad nehmen und dreht den Hahn voll auf. Die Badewanne, welche <math>140\,\rm l</math> fasst, ist nach <math>7\,\rm min</math> voll.
 +
*Berechne die Stärke des Wasserstroms, der aus dem Hahn in die Wanne läuft in Litern pro Minute und in Litern pro Sekunde.
  
Elektrizität, Batterie, Wasserrad, Netzgerät, elektrische Ladung, Solarzelle, Schalter, Schlauch, Dynamo (Generator)
+
====2) Drei-Flüsse-Stadt Passau====
 +
[[Datei:Stromstärke Dreiflüsseeck Passau.jpg|thumb|Die Flüsse Inn, Donau und Ilz am Dreiflüsseeck in Passau.]]
 +
Passau ist bekannt dafür, dass in ihr die drei Flüsse Inn, Donau und Ilz zusammenfließen. Wegen der Hochwassergefahr wird ständig die Wasserhöhe, der sogenannte "Pegel" und an einigen Stellen auch die Stromstärke, der sogenannte "Abfluss" gemessen. (Siehe [https://www.gkd.bayern.de/de/fluesse/abfluss/passau/passau-ilzstadt-10092000 Gewässerkundlicher Dienst Bayern])
  
{|class="wikitable"
+
Die Flüße sind unterschiedlich groß und haben deswegen auch ganz unterschiedliche Stromstärken:
!style="border-style: solid; border-width: 2px ; width:20em;"|
+
{|
Wasserstromkreis
+
|
!style="border-style: solid; border-width: 2px ; width:20em;"|  
+
Inn: <math>740 \,\rm \frac{m^3}{s}</math>
elektrischer Stromkreis
+
|
|-
+
Donau: <math>640\,\rm \frac{m^3}{s}</math>
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
|
Wasser
+
Ilz: <math>16\,\rm \frac{m^3}{s}</math>
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
 
+
|-
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
Pumpe
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|  
+
 
+
|-
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
 
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
Lampe, Motor, Bildschirm, ...
+
|-
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
Wasserhahn
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
|-
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
 
+
|style="border-style: solid; border-width: 2px "|
+
Kabel
+
|-
+
 
|}
 
|}
  
====2) Schaltpläne zeichnen====
+
Nach dem Zusammenfließen nennt man den Fluss immer noch "Donau".
In der Abbildung sind die Schaltpläne eines Wasserstromkreises und eines elektrischen Stromkreises gezeichnet, die einander entsprechen.
+
*Wie groß ist die Stromstärke der Donau hinter Passau?
 
+
[[Datei:Aufgabe_Wasserstromkreis_Beispiel.png|500px]]
+
 
+
Zeichne zu den gegebenen Schaltplänen den jeweils entsprechenden Wasserstromkreis, bzw. den entsprechenden elektrischen Stromkreis. (Das ist auch mit Hilfe von Geogebra möglich.)
+
<gallery widths=300px heights=200px  perrow=2 >
+
Bild:Aufgabe Wasserstromkreis a.png|a)
+
Bild:Aufgabe Wasserstromkreis b.png|b)
+
Bild:Aufgabe Wasserstromkreis c.png|c)
+
Bild:Aufgabe Wasserstromkreis d.png|d)
+
</gallery>
+
 
+
 
+
====3) Stromrichtung====
+
Kennzeichne in den Schaltplänen von Aufgabe 2) die Stromrichtung des Wassers, bzw. des elektrischen Stroms.
+
 
+
====4) An- und Ausschalten====
+
In den Stromkreisen von Aufgabe 2) werden alle Hähne geöffnet und alle Schalter geschlossen.
+
Dann wird die Pumpe angeschaltet, bzw. die Batterie angeschlossen.
+
 
+
Welche Lampe, bzw. welches Wasserrädchen, geht in den verschiedenen Stromkreisen zuerst an, welche später? Begründe deine Antwort.
+
 
+
====5) schnell und langsam, hell und dunkel====
+
Alle Lämpchen der Stromkreise von Aufgabe 2) sind gleich gebaut, ebenso sind alle Wasserrädchen von gleicher Bauweise.
+
<br>Welche Lampe aus den oberen Stromkreisen brennt hell, welche weniger? Welche Rädchen drehen sich schnell, welche langsam. Begründe deine Antworten.
+
 
+
====6) Schalter und Wasserhähne====
+
Beschreibe für die Stromkreise 2a), 2c) und 2d) was passiert, wenn man die unterschiedlichen Schalter / Wasserhähne schließt oder öffnet. Erstelle dazu eine Tabelle wie die folgende:
+
  
Schalter1 Schalter2 LampeA LampeB LampeC
+
===Elektrische Stromstärke===
    0        0        0      0      0
+
====4) Knotenregel in Schaltplänen====
    1        1        1      1      1
+
Berechne mit Hilfe der Knotenregel die unbekannten Stromstärken.
    0        1        1      1      0
+
[[Bild:Aufgabe Knotenregel Stromstärkeberechnung Schaltplan.png|750px]]
    1        0        0      0      0
+
Dabei bedeutet die 1: Strom kann fließen und die 0: Strom kann nicht fließen.
+

Version vom 26. April 2023, 07:57 Uhr

Leere Seite


Aufgaben zum Modell des Wasserstromkreises

Wasserstromstärken

Stromstärke Badewanne.jpg

1) Badewanne füllen

Moritz will ein Bad nehmen und dreht den Hahn voll auf. Die Badewanne, welche [math]140\,\rm l[/math] fasst, ist nach [math]7\,\rm min[/math] voll.

  • Berechne die Stärke des Wasserstroms, der aus dem Hahn in die Wanne läuft in Litern pro Minute und in Litern pro Sekunde.

2) Drei-Flüsse-Stadt Passau

Die Flüsse Inn, Donau und Ilz am Dreiflüsseeck in Passau.

Passau ist bekannt dafür, dass in ihr die drei Flüsse Inn, Donau und Ilz zusammenfließen. Wegen der Hochwassergefahr wird ständig die Wasserhöhe, der sogenannte "Pegel" und an einigen Stellen auch die Stromstärke, der sogenannte "Abfluss" gemessen. (Siehe Gewässerkundlicher Dienst Bayern)

Die Flüße sind unterschiedlich groß und haben deswegen auch ganz unterschiedliche Stromstärken:

Inn: [math]740 \,\rm \frac{m^3}{s}[/math]

Donau: [math]640\,\rm \frac{m^3}{s}[/math]

Ilz: [math]16\,\rm \frac{m^3}{s}[/math]

Nach dem Zusammenfließen nennt man den Fluss immer noch "Donau".

  • Wie groß ist die Stromstärke der Donau hinter Passau?

Elektrische Stromstärke

4) Knotenregel in Schaltplänen

Berechne mit Hilfe der Knotenregel die unbekannten Stromstärken. Aufgabe Knotenregel Stromstärkeberechnung Schaltplan.png