Trägheit und geradlinig gleichförmige Bewegung: Unterschied zwischen den Versionen

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(Versuch: Ein Autounfall)
(Veränderungsgesetz (2. Newtonsches Axiom))
 
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  Bild:Russell_pouring_ketchup_at_Elmo's_Diner.jpg|Wie kriegt man bloß den Ketchup aus der Flasche?
 
  Bild:Russell_pouring_ketchup_at_Elmo's_Diner.jpg|Wie kriegt man bloß den Ketchup aus der Flasche?
 
  Bild:Overloaded_car_in_west_Africa.jpg|Wenn da mal nichts runterfällt! <br/>(Video: [http://www.youtube.com/watch?v=pDXEb8mQ11M Jetzt fliegt der Weihnachtsbaum])
 
  Bild:Overloaded_car_in_west_Africa.jpg|Wenn da mal nichts runterfällt! <br/>(Video: [http://www.youtube.com/watch?v=pDXEb8mQ11M Jetzt fliegt der Weihnachtsbaum])
 
  Bild:Straßenbahn fahren.jpg|In der Straßenbahn sollte man sich festhalten...<br>(Videos: [http://www.dailymotion.com/video/x2u62lh Wenn man im Zug hochspringt...] [http://www.ardmediathek.de/tv/Kopfball/Komplette-Sendung-vom-07-10-2012/Das-Erste/Video?bcastId=443428&documentId=35897152 oder im Bus (ab 11.55 min).])
 
  Bild:Straßenbahn fahren.jpg|In der Straßenbahn sollte man sich festhalten...<br>(Videos: [http://www.dailymotion.com/video/x2u62lh Wenn man im Zug hochspringt...] [http://www.ardmediathek.de/tv/Kopfball/Komplette-Sendung-vom-07-10-2012/Das-Erste/Video?bcastId=443428&documentId=35897152 oder im Bus (ab 11.55 min).])
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Bild:hammer_throw_UCSD.jpg|Wo muss die Hammerwerferin loslassen? Videos: [http://www.youtube.com/watch?v=4qAE2PrCVhY&feature=related Weltrekordwurf von Youri Sedykh], [https://www.youtube.com/watch?time_continue=265&v=q60Qif0J1Bs Weltmeisterin Betty Heidler im Interview]
 
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==Versuche zur Trägheit==
 
===Versuch: Die Ketchupflasche===
 
===Versuch: Die Ketchupflasche===
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Wie kriegt man den Ketchup aus der Flasche?
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Bild:Trägheit Ketchup voll senkrecht Hand.jpg|'''Aufbau 1:''' Zunächst die Standardmethode: Die Flasche steht Kopf und man schlägt auf den Flaschenboden.
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Bild:Trägheit Ketchup senkrecht oben nachher.jpg|'''Beobachtung:''' Der meiste Ketchup fließt raus, aber es bleibt noch ein Rest drin, der auch bei heftigem Draufschlagen nicht raus geht.
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Bild:leer.jpg
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Bild:Trägheit Ketchup waagrecht Hand.jpg|'''Aufbau 2:''' Die verschlossene Flasche wird waagrecht gehalten und man schlägt gegen den Deckel.
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Bild:Trägheit Ketchup waagrecht Hand Schlag.jpg|'''Beobachtung 2:''' Der Ketchup sammelt sich im Flaschenhals nahe des Deckels.
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Bild:Trägheit Ketchup waagrecht Hand nachher.jpg|Jetzt kann man die Flasche öffnen und der Ketchup fließt raus.
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;Erklärung
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[[Datei:Trägheit Ketchup senkrecht Hand.jpg|thumb|upright|Noch besser funktioniert das, wenn man die Flasche kopfüber hält und von unten gegen den Deckel schlägt. Dann kann die Gravitation noch unterstützen.]]
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1) Bei einer relativ vollen Flasche fließt der Ketchup durch die Gravitation aus der Flasche heraus.  Nur wenn der Ketchup zu zähflüssig ist, klebt er in der Flasche fest. Durch das Schlagen auf den Flaschenboden gerät der Ketchup in Bewegung und ist nicht mehr so zähflüssig. Jetzt kann er rausfließen.
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<br>2) Der restliche in der Flasche klebende Ketchup ist träge. Durch den Schlag auf den Deckel bewegt sich die Flasche nach links, aber der Ketchup bleibt stehen!
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===Versuch: Der lose Hammerkopf===
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Der Kopf eines Hammers ist lose und wackelt. Wie kann man ihn wieder fest auf den Stiel bekommen?
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;Aufbau
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[[Datei:Trägheit Hammer schlagen.jpg|thumb|left]]
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Man haut den Hammer mit dem Ende des Stiels fest gegen eine Wand oder den Boden.
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<br style="clear: both" />
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;Beobachtung
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Bild:Trägheit Hammer vorher.jpg|Der Hammerkopf ist vom Stiel gerutscht.
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Bild:Trägheit Hammer nachher.jpg|Der Hammerkopf sitzt wieder fest am Stiel!
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;Erklärung
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Der Hammerkopf ist träge. Zunächst bewegen sich der Kopf und der Stiel gemeinsam auf die Wand zu, dann wird durch den Aufprall der Stiel gebremst. Der Kopf bewegt sich aber weiter und verkeilt sich mit dem Stiel bis der Kopf durch den Stiel gebremst wird.
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===Versuch: Schuhe ausklopfen===
  
 
===Versuch: Ein Autounfall===
 
===Versuch: Ein Autounfall===
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<br>Beim Aufprall an der Wand wird von Außen betrachtet<ref>Aus Sicht der AutofahrerIn wird die Ladung beim Unfall nach vorne gezogen. Diese andere Sichtweise ist ebenso möglich. Zunächst ist es für uns einfacher den Unfall von Außen zu beschreiben. Zum Wechsel von Bezugssystemen kann man sich mit dem [[Bezugssysteme - Ein Arbeitsplan|Arbeitsplan]] oder [[Wechsel des Bezugssystems (Inertialsysteme)|hier]] informieren.</ref> das Auto durch den Aufprall gebremst, aber die Person nicht!
 
<br>Beim Aufprall an der Wand wird von Außen betrachtet<ref>Aus Sicht der AutofahrerIn wird die Ladung beim Unfall nach vorne gezogen. Diese andere Sichtweise ist ebenso möglich. Zunächst ist es für uns einfacher den Unfall von Außen zu beschreiben. Zum Wechsel von Bezugssystemen kann man sich mit dem [[Bezugssysteme - Ein Arbeitsplan|Arbeitsplan]] oder [[Wechsel des Bezugssystems (Inertialsysteme)|hier]] informieren.</ref> das Auto durch den Aufprall gebremst, aber die Person nicht!
  
===Versuch: Der lose Hammerkopf===
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==Versuche zur geradlinig gleichförmigen Bewegung==
;Aufbau
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===Versuch: Rutschen, Rollen und ein Luftkissenfußball===
Der Kopf eines Hammers ist lose und wackelt. Wie kann man ihn wieder fest auf den Stiel bekommen?
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Wir sitzen in einem Stuhlkreis.
Man haut den Hammer mit dem Ende des Stiels fest gegen eine Wand oder den Boden.
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;Aufbau "Rutschen und Rollen"
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Bild:Holzklotz.jpg|
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Bild:Holzklotz Stangen.jpg|
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Bild:Spielzeugauto.jpg|
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Ein Holzklotz und ein Spielzeugauto werden "angeschubst". Unter den Holzklotz werden Stangen gelegt.
 
;Beobachtung
 
;Beobachtung
Der Hammerkopf sitzt wieder fest am Stiel!
+
Das Spielzeugauto rollt viel weiter als der Holzklotz rutscht.
 
;Erklärung
 
;Erklärung
Der Hammerkopf ist träge. Zunächst bewegen sich der Kopf und der Stiel gemeinsam auf die Wand zu, dann wird durch den Aufprall der Stiel gebremst. Der Kopf bewegt sich aber weiter und verkeilt sich mit dem Stiel bis der Kopf durch den Stiel gebremst wird.
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Zunächst ist der Klotz und das Auto in Ruhe. Beim "Anschubsen" übt man eine Kraft auf den Klotz oder das Auto aus, weswegen es schneller wird.<br>Der Klotz reibt ziemlich stark am Boden. Dadurch wird er gebremst und bleibt relativ schnell stehen. Die Stangen verringern diese Reibungskraft. Die Räder des Autos sind noch besser als die Stangen unter dem Klotz, sie sorgen dafür, dass nur eine geringe Reibungskraft bremst. Deswegen rollt das Auto viel weiter als der Klotz rutscht.
  
===Versuch: Schuhe ausklopfen===
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;Aufbau "Luftkissenfußball"
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[[Datei:Luftkissenpuck.jpg|thumb|left]]
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a) Der Luftkissenfußball wird angeschaltet und zunächst nur auf den Boden gelegt.
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<br>b) Dann wird er einmalig angeschubst.
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<br>c) Schließlich spielen wir mit ihm in unserer Mitte.
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<br>d) Wir versuchen durch Drehen des Balles eine gekurvte Bahn des Balls zu erreichen.
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<br style="clear: both" />
  
===Versuch: Eine Waage für den Weltraum===
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;Beobachtung
[[Datei:Waage_weltraum.jpg|thumb]]
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a) Der Ball fängt an sich langsam in eine Richtung zu bewegen.
Im Weltraum funktionieren die meisten "normalen" Waagen nicht mehr. Aber trotzdem kann man sich auch dort wiegen!
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<br>b) Nach dem Anschubsen des Balles bewegt er sich nur in eine Richtung und er wird kaum langsamer. Manchmal dreht er sich zusätzlich noch, was aber seine geradlinige Bewegung nicht stört.
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<br>c) Wenn wir mit dem Fuß gegen den Ball schubsen, ändert er seine Bewegungsrichtung oder auch seine Geschwindigkeit.
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<br>d) Auch mit einer starken Rotation bewegt sich der Ball trotzdem noch ganz geradlinig.
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;Folgerung
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Bild:Luftkissenpuck Seite ausgeschaltet.jpg|Ausgeschaltet liegt der Ball auf dem Boden.
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Bild:Luftkissenpuck Seite eingeschaltet.jpg|Durch die nach unten geblasene Luft hat der Ball keinen Kontakt zum Boden, er schwebt auf einem "Luftkissen".
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Der Sitz dieser "Weltraumwaage" ist zwischen zwei Federn gespannt und kann so frei schwingen.
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<br>a) Meistens ist der Boden eines Raumes nicht exakt eben und so fängt der Ball an sich nach unten zu bewegen.
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<br>b) Durch das Luftkissen ist die auf ihn wirkende Reibungskraft ist minimal<ref>Weil der Ball sich durch die Luft bewegt, wird er von der Luft auch leicht gebremst, er hat einen "Luftwiderstand".</ref>, der Ball wird kaum gebremst. Wird er einmal angeschubst behält er seine Bewegungsrichtung und seine Geschwindigkeit bei.
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<br>c) macht Spaß :)
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<br>d) Die Drehung des Balles um die eigene Achse beeinflusst seine Bewegung durch den Raum nicht.
  
*Erläutern Sie, warum man mit dieser Waage die (träge) Masse der Astronautin bestimmen kann.
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Nur durch die Einwirkung einer Kraft beim Berühren mit der Hand oder dem Fuß kann man seine Bewegungsrichtung oder seine Geschwindigkeit ändern.
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<br>Ohne eine Einwirkung bewegt sich der Ball immer geradlinig mit gleicher Geschwindigkeit.
  
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===Versuch: "Hammerwerfen"===
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Wie muss man auf den Luftkissenfußball einwirken, damit er sich im Kreis bewegt?
 
;Aufbau
 
;Aufbau
*Bürostuhl anschieben und abbremsen (Auto anschieben und abbremsen)
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[[Datei:Luftkissenpuck Fußball Schnur Hand.jpg|thumb|left|upright]]
*Wagen mit Feder auf Schiene
+
An dem Luftkissenfußball wird eine Schnur festgeklebt. Jemand nimmt das Ende der Schnur in die Hand und versucht den Ball auf eine Kreisbahn zu bringen.<br>Dann läßt sie die Schnur los.
 
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<br style="clear: both" />
*[http://www.youtube.com/watch?v=qE4OoE93fX0&feature=related youtube: "SLAMMD" (Space Linear Acceleration Mass Measurement Device) von "Kowch737"]
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;Beobachtung
:(Ein Video mit einer ähnlichen "body mass measurement device" der NASA findet sich [http://www.youtube.com/watch?v=8rt3udip7l4 hier].)
+
[[Datei:Kreisbahn_Fußball.png|thumb|left]]
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Während sich die Person in der Mitte um sich selbst dreht, zeigt die Schnur immer nach außen zum Ball.<br>Nach dem Loslassen bewegt sich der Ball in einer geraden Linie weiter (siehe Bild).<br style="clear: both" />
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;Folgerung
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Um den Ball auf einer Kreisbahn zu halten, muss man immer an der Schnur ziehen und zwar senkrecht zur Bewegungsrichtung in das Zentrum der Kreisbewegung.<br>Ohne diese Kraft bewegt sich der Ball sofort wieder geradlinig weiter, tangential zur Kreisbahn.
  
 
==Trägheitsgesetz (1. Newtonsches Axiom)==
 
==Trägheitsgesetz (1. Newtonsches Axiom)==
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Ohne Wechselwirkung mit einem anderen Gegenstand bleibt ein Körper in Ruhe  
 
Ohne Wechselwirkung mit einem anderen Gegenstand bleibt ein Körper in Ruhe  
<br>oder er behält seine geradlinige Bewegung bei.
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<br>oder er behält seine geradlinige gleichförmige Bewegung bei.
 
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Durch Drücken oder Ziehen an einem Gegenstand kann man seine Bewegung verändern.
 
Durch Drücken oder Ziehen an einem Gegenstand kann man seine Bewegung verändern.
<br>Drückt oder zieht man gegen die Fahrtrichtung, so bremst man.
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*Drückt oder zieht man gegen die Fahrtrichtung, so bremst man.
<br>Beim Drücken oder Ziehen in Fahrtrichtung wird der Gegenstand beschleunigt und  
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*Beim Drücken oder Ziehen in Fahrtrichtung wird der Gegenstand beschleunigt und  
<br>beim Drücken oder Ziehen quer zur Fahrtrichtung die Richtung geändert.
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*beim Drücken oder Ziehen senkrecht zur Fahrtrichtung die Richtung geändert.
 
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Muss man zur Änderung der Bewegung "sehr stark" Drücken oder Ziehen, so hat der Gegenstand eine große träge Masse.
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==Definition der Masse==
 
[[Datei:Standard_Kilogramm_K4.jpg|thumb|Die Kopie "K4" des Standardkilogramms ist eine Kopie für die USA und wird im National Institute of Standards and Technology aufbewahrt.]]
 
*Um die Masse von 1kg festzulegen, wurde 1878 in Frankreich ein Gegenstand angefertigt, der definitionsgemäß die Masse von 1kg hat: Das Standard- oder Ur-Kilogramm.
 
 
:Es ist ein Platin-Iridium-Zylinder von 39 Millimeter Höhe und 39 Millimeter Durchmesser und wird im Bureau International des Poids et Measures (BIPM) in Sèvres aufbewahrt. Von diesem Standard-Kilogramm wurden Kopien hergestellt und in viele Länder der Welt gebracht. Die deutsche Kopie hütet die [http://www.ptb.de/cms/themenrundgaenge/hueterindereinheiten/das-si/kilogramm.html Physikalisch-Technische Bundesanstalt] in Braunschweig.
 
 
*Wie wird danach verglichen?
 
 
:Man könnte nun einen Testgegenstand mit dem Standardkilogramm vergleichen, indem man beide schüttelt oder bremst oder beschleunigt, also auf gleiche Trägheit untersucht. Reagieren beide gleich, so haben auch beide eine Masse von 1kg.
 
 
:Das wird aber so in der Praxis nicht gemacht. Man vergleicht die Testmasse und das Standardkilogramm, indem man sie auf eine Balkenwaage legt und auf die gleiche Erdanziehung prüft. Es wird also gar nicht die Eigenschaft der Trägheit verglichen, sondern die der Schwere.
 
 
:Bisher hat man aber auch bei genauesten Messungen noch keine zwei Gegenstände finden können, die in ihrer Schwere übereinstimmen und nicht in ihrer Trägheit. Man nennt das auch Äquivalenz von träger und schwerer Masse.
 
 
*Auf der Suche nach einer besseren Definition
 
:[http://www.n-tv.de/mediathek/videos/wissen/Was-ist-ein-Kilogramm-article1002836.html Was ist ein Kilogramm?] (ntv-Mediathek)
 
:[http://www.cartoonland.de/archiv/rundeste-objekt-welt/ Das rundeste Objekt der Welt!] (mit deutschen Untertiteln)
 
:[http://www.youtube.com/watch?v=ZMByI4s-D-Y&feature=youtu.be World's Roundest Object!] (Veritasium)
 
<br style="clear: both" />
 
  
 
==Links==
 
==Links==
*Video: [http://www.youtube.com/watch?v=qE4OoE93fX0&feature=related "SLAMMD" (Space Linear Acceleration Mass Measurement Device) der ISS] (youtube: "Kowch737"]
 
 
*Video: [http://www.wdrmaus.de/filme/sachgeschichten/traegheit.php5 Maus Sachgeschichte: Trägheit] (WDR, 1989)
 
*Video: [http://www.wdrmaus.de/filme/sachgeschichten/traegheit.php5 Maus Sachgeschichte: Trägheit] (WDR, 1989)
 
*Video: [http://www.youtube.com/watch?v=pDXEb8mQ11M Jetzt fliegt der Weihnachtsbaum] youtube: von "ADAC"
 
*Video: [http://www.youtube.com/watch?v=pDXEb8mQ11M Jetzt fliegt der Weihnachtsbaum] youtube: von "ADAC"
 
*Video: [http://www.dailymotion.com/video/x2u62lh Wenn man im Zug hochspringt...] (WDR: Wissen macht Ah! "Was ist das Newtonsche Gesetz?")
 
*Video: [http://www.dailymotion.com/video/x2u62lh Wenn man im Zug hochspringt...] (WDR: Wissen macht Ah! "Was ist das Newtonsche Gesetz?")
 
*Video: [http://www.ardmediathek.de/tv/Kopfball/Komplette-Sendung-vom-07-10-2012/Das-Erste/Video?bcastId=443428&documentId=35897152 Schwebende Gegenstände im bremsenden Bus...] ab 11:55 min (ARD Kopfball, 07. Oktober 2012)
 
*Video: [http://www.ardmediathek.de/tv/Kopfball/Komplette-Sendung-vom-07-10-2012/Das-Erste/Video?bcastId=443428&documentId=35897152 Schwebende Gegenstände im bremsenden Bus...] ab 11:55 min (ARD Kopfball, 07. Oktober 2012)
*Video: [http://www.youtube.com/watch?v=c363AaSpObQ&feature=related  "Mass And Weight" in der ISS ] (youtube: "Kowch737")
 
*Video: [http://www.youtube.com/watch?v=8rt3udip7l4 Mass Measurement in Space / Schwingungswaage] (youtube: "Kowch737")
 
*Video: [http://www.youtube.com/watch?v=5C5_dOEyAfk&feature=related "Feather & Hammer Drop on Moon"] (youtube: "nikzane")
 
  
 
==Fußnoten==
 
==Fußnoten==
 
<references />
 
<references />

Aktuelle Version vom 28. April 2019, 22:41 Uhr

(Physik Sekundarstufe I > Kraft und Bewegung ("Dynamik"))

Beispiele

Versuche zur Trägheit

Versuch: Die Ketchupflasche

Wie kriegt man den Ketchup aus der Flasche?

Erklärung
Noch besser funktioniert das, wenn man die Flasche kopfüber hält und von unten gegen den Deckel schlägt. Dann kann die Gravitation noch unterstützen.

1) Bei einer relativ vollen Flasche fließt der Ketchup durch die Gravitation aus der Flasche heraus. Nur wenn der Ketchup zu zähflüssig ist, klebt er in der Flasche fest. Durch das Schlagen auf den Flaschenboden gerät der Ketchup in Bewegung und ist nicht mehr so zähflüssig. Jetzt kann er rausfließen.
2) Der restliche in der Flasche klebende Ketchup ist träge. Durch den Schlag auf den Deckel bewegt sich die Flasche nach links, aber der Ketchup bleibt stehen!

Versuch: Der lose Hammerkopf

Der Kopf eines Hammers ist lose und wackelt. Wie kann man ihn wieder fest auf den Stiel bekommen?

Aufbau
Trägheit Hammer schlagen.jpg

Man haut den Hammer mit dem Ende des Stiels fest gegen eine Wand oder den Boden.

Beobachtung
Erklärung

Der Hammerkopf ist träge. Zunächst bewegen sich der Kopf und der Stiel gemeinsam auf die Wand zu, dann wird durch den Aufprall der Stiel gebremst. Der Kopf bewegt sich aber weiter und verkeilt sich mit dem Stiel bis der Kopf durch den Stiel gebremst wird.

Versuch: Schuhe ausklopfen

Versuch: Ein Autounfall

Aufbau
Trägheit Auto Hand.jpg

Eine Person steht auf einem Auto.
a) Das Auto fährt los (wird mit der Hand angeschubst).
b) Das Auto fährt gegen ein Hindernis.

Beobachtung
Interpretation

Die Person ist träge. Der Motor schiebt beim Losfahren das Auto nach vorne. Ist die Person nicht fest genug mit dem Auto verbunden, bleibt sie einfach stehen und das Auto fährt unter ihr weg.
Beim Aufprall an der Wand wird von Außen betrachtet[1] das Auto durch den Aufprall gebremst, aber die Person nicht!

Versuche zur geradlinig gleichförmigen Bewegung

Versuch: Rutschen, Rollen und ein Luftkissenfußball

Wir sitzen in einem Stuhlkreis.

Aufbau "Rutschen und Rollen"

Ein Holzklotz und ein Spielzeugauto werden "angeschubst". Unter den Holzklotz werden Stangen gelegt.

Beobachtung

Das Spielzeugauto rollt viel weiter als der Holzklotz rutscht.

Erklärung

Zunächst ist der Klotz und das Auto in Ruhe. Beim "Anschubsen" übt man eine Kraft auf den Klotz oder das Auto aus, weswegen es schneller wird.
Der Klotz reibt ziemlich stark am Boden. Dadurch wird er gebremst und bleibt relativ schnell stehen. Die Stangen verringern diese Reibungskraft. Die Räder des Autos sind noch besser als die Stangen unter dem Klotz, sie sorgen dafür, dass nur eine geringe Reibungskraft bremst. Deswegen rollt das Auto viel weiter als der Klotz rutscht.

Aufbau "Luftkissenfußball"
Luftkissenpuck.jpg

a) Der Luftkissenfußball wird angeschaltet und zunächst nur auf den Boden gelegt.
b) Dann wird er einmalig angeschubst.
c) Schließlich spielen wir mit ihm in unserer Mitte.
d) Wir versuchen durch Drehen des Balles eine gekurvte Bahn des Balls zu erreichen.

Beobachtung

a) Der Ball fängt an sich langsam in eine Richtung zu bewegen.
b) Nach dem Anschubsen des Balles bewegt er sich nur in eine Richtung und er wird kaum langsamer. Manchmal dreht er sich zusätzlich noch, was aber seine geradlinige Bewegung nicht stört.
c) Wenn wir mit dem Fuß gegen den Ball schubsen, ändert er seine Bewegungsrichtung oder auch seine Geschwindigkeit.
d) Auch mit einer starken Rotation bewegt sich der Ball trotzdem noch ganz geradlinig.

Folgerung


a) Meistens ist der Boden eines Raumes nicht exakt eben und so fängt der Ball an sich nach unten zu bewegen.
b) Durch das Luftkissen ist die auf ihn wirkende Reibungskraft ist minimal[2], der Ball wird kaum gebremst. Wird er einmal angeschubst behält er seine Bewegungsrichtung und seine Geschwindigkeit bei.
c) macht Spaß :)
d) Die Drehung des Balles um die eigene Achse beeinflusst seine Bewegung durch den Raum nicht.

Nur durch die Einwirkung einer Kraft beim Berühren mit der Hand oder dem Fuß kann man seine Bewegungsrichtung oder seine Geschwindigkeit ändern.
Ohne eine Einwirkung bewegt sich der Ball immer geradlinig mit gleicher Geschwindigkeit.

Versuch: "Hammerwerfen"

Wie muss man auf den Luftkissenfußball einwirken, damit er sich im Kreis bewegt?

Aufbau
Luftkissenpuck Fußball Schnur Hand.jpg

An dem Luftkissenfußball wird eine Schnur festgeklebt. Jemand nimmt das Ende der Schnur in die Hand und versucht den Ball auf eine Kreisbahn zu bringen.
Dann läßt sie die Schnur los.

Beobachtung
Kreisbahn Fußball.png

Während sich die Person in der Mitte um sich selbst dreht, zeigt die Schnur immer nach außen zum Ball.
Nach dem Loslassen bewegt sich der Ball in einer geraden Linie weiter (siehe Bild).

Folgerung

Um den Ball auf einer Kreisbahn zu halten, muss man immer an der Schnur ziehen und zwar senkrecht zur Bewegungsrichtung in das Zentrum der Kreisbewegung.
Ohne diese Kraft bewegt sich der Ball sofort wieder geradlinig weiter, tangential zur Kreisbahn.

Trägheitsgesetz (1. Newtonsches Axiom)

Ohne Wechselwirkung mit einem anderen Gegenstand bleibt ein Körper in Ruhe
oder er behält seine geradlinige gleichförmige Bewegung bei.

Veränderungsgesetz (2. Newtonsches Axiom)

Durch Drücken oder Ziehen an einem Gegenstand kann man seine Bewegung verändern.

  • Drückt oder zieht man gegen die Fahrtrichtung, so bremst man.
  • Beim Drücken oder Ziehen in Fahrtrichtung wird der Gegenstand beschleunigt und
  • beim Drücken oder Ziehen senkrecht zur Fahrtrichtung die Richtung geändert.

Links

Fußnoten

  1. Aus Sicht der AutofahrerIn wird die Ladung beim Unfall nach vorne gezogen. Diese andere Sichtweise ist ebenso möglich. Zunächst ist es für uns einfacher den Unfall von Außen zu beschreiben. Zum Wechsel von Bezugssystemen kann man sich mit dem Arbeitsplan oder hier informieren.
  2. Weil der Ball sich durch die Luft bewegt, wird er von der Luft auch leicht gebremst, er hat einen "Luftwiderstand".