Die Pole sind die Stellen der stärksten Anziehungskraft.

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2 2 Magnetismus Das Magnetfeld durchdringt die meisten Stoffe. Die Pole sind die Stellen der stärksten Anziehungskraft. So kann man sich das Magnetfeld der Erde vorstellen. Ein Magnet zieht an: Eisen, Kobalt, Nickel Den Raum um einen Magneten, in dem die magnetischen Kräfte wirksam sind, nennt man Magnetfeld Das Magnetfeld durchdringt die meisten Stoffe. Ausnahme: Eisen Die größte Kraft hat ein Magnet an seinen Polen. Die Pole heißen Nordpol und Südpol. Auch die Erde hat zwei Magnetpole: den magnetischen Nordpol und den magnetischen Südpol. Mit einem Kompass kann man sich orientieren. Er enthält eine Magnetnadel, die sich in Nord-Südrichtung einstellt. Gleiche Pole zweier Magnete stoßen einander ab, ungleiche Pole ziehen einander an.

3 3 Bewegung und Geschwindigkeit Wenn ein Körper seine Geschwindigkeit beibehält, sagt man: Er bewegt sich gleichmäßig. Wenn die Geschwindigkeit eines Körpers zunimmt, sagt man: Er bewegt sich beschleunigt. Wenn die Geschwindigkeit eines Körpers abnimmt, sagt man: Er bewegt sich verzögert. Die Geschwindigkeit eines Körpers berechnet man mit folgender Formel: Geschwindigkeit = Weg : Zeit Die Geschwindigkeit misst man in Meter / Sekunde (m/s) oder Kilometer pro Stunde (km/h).

4 4 Die Trägheit Beim Anfahren des Zugs will der Körper in Ruhe bleiben. Der Gurt verhindert, dass bei einem Auffahrunfall der Körper in Bewegung bleibt. Der beladene Modellbahnwagon hat die größere Masse und Trägheit. Ein Körper, der in Ruhe ist, will in Ruhe bleiben. Ein Körper, der sich bewegt, will in Bewegung bleiben. Physiker sagen: Die Körper sind träge. Je größer die Masse eines Körper ist, desto größer ist seine Trägheit. Die Masse eines Körpers misst man in Kilogramm (kg).

5 5 Die Dichte Gleiche Massen Popcorn: Die gerösteten Popcorn haben die geringere Dichte. Mit der Waage bestimmt man die Masse mit dem Messglas das Volumen des Steins. Wenn zwei Körper gleiche Massen haben, dann hat der Körper mit dem kleineren Rauminhalt (dem kleineren Volumen) die größere Dichte. Für die Berechnung der Dichte eines Körpers gilt folgende Formel: Dichte = Masse : Volumen Die Maßeinheit der Dichte ist Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m 3 ).

6 6 Kräfte Kräfte können Körper verformen abbremsen, beschleunigen und in eine Kurve zwingen. Bei der Luftballonrakete wirken Kraft und Gegenkraft. 100 g Masse 1 N Gewicht Das Wirken von Kräften erkennt man z. B. daran, dass der Körper verformt wird, schneller oder langsamer wird, aus seiner Bewegungsrichtung abgelenkt wird. Jede Kraft tritt zusammen mit einer Gegenkraft auf. Die Maßeinheit der Kraft ist ein Newton (1 N). 100 g Masse werden von der Erde ungefähr mit der Kraft 1 Newton angezogen. Physiker sagen: Das Gewicht von 100 g Masse ist 1 Newton.

7 7 Alle Körper bestehen aus Teilchen Teilchen einer Flüssigkeit Teilchen eines Gases Teilchen eines festen Stoffs Kein Körper ist aus einem Stück. Jeder Körper ist aus Teilchen aufgebaut. Die Teilchen fester Körper sind regelmäßig angeordnet. Sie liegen dicht beisammen. Zwischen den Teilchen wirken starke Anziehungskräfte. Die Teilchen von Flüssigkeiten sind unregelmäßig angeordnet. Sie liegen dicht beisammen. Die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen flüssiger Stoffe sind kleiner als zwischen den Teilchen fester Stoffe. Die Teilchen von Gasen sind völlig ungeordnet. Sie sind weit voneinander entfernt. Zwischen den Teilchen gasförmiger Stoffe wirken keine Anziehungskräfte.

8 8 Die Oberflächenspannung Die Büroklammer schwimmt wegen der Oberflächenspannung. Wasserläufer nützen die Oberflächenspannung. Tropfen bilden sich wegen der Oberflächenspannung. Waschpulver verringert die Oberflächenspannung. Zwischen den Teilchen an der Oberfläche einer Flüssigkeit wirken Kräfte. Diese Kräfte sind die Ursache für die Oberflächenspannung. Die Oberflächenspannung wird z. B. durch Waschmittel verringert.

9 9 Die Haarröhrchenwirkung Je dünner das Röhrchen ist, desto höher steigt das Wasser. Alte Mauern werden wegen der Haarröhrchenwirkung feucht. Ursache für die Saugwirkung von Küchenrollen ist die Haarröhrchenwirkung. Enge Röhrchen heißen Haarröhrchen. In Haarröhrchen steigt Wasser von selbst hoch: Das Hochsteigen von Flüssigkeiten in Haarröhrchen (Kapillaren) heißt Haarröhrchenwirkung (Kapillarität). Je enger das Haarröhrchen ist, desto höher steigt das Wasser.

10 10 Ausdehnung der Stoffe beim Erwärmen - Thermometer Nach dem Erhitzen passt die Kugel nicht mehr durch den Ring. Die zwei Metallstäbe dehnen sich bei unterschiedlicher Erwärmung verschieden stark aus. Temperaturmessung in Grad Celsius ( C) Die meisten Stoffe dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung zusammen. Verschiedene Stoffe dehnen sich bei gleicher Erwärmung verschieden stark aus. Ausnahme: Gase Die Temperatur misst man mit dem Thermometer. Im Alltag misst man die Temperatur in Grad Celsius ( C). Bei 0 C schmilzt Eis. Bei 100 C siedet Wasser. Physiker messen die Temperatur in Kelvin (K). Null Kelvin ( -273 C) ist der absolute Nullpunkt.

11 11 Der Druck und Druckübertragung Kleine Fläche großer Druck Große Fläche kleiner Druck 1 bar: Manometer zum Messen des 10 N drücken auf 1 cm 2 Reifendrucks Wenn die Druckkraft auf eine kleine Fläche wirkt, dann ist der Druck groß. Wenn die Druckkraft auf eine große Fläche wirkt, dann ist der Druck klein. Druck = Kraft : Fläche Die Maßeinheit für den Druck ist ein Pascal (1 Pa): Dabei drückt die Kraft 1 Newton auf den Flächeninhalt 1 m 2. In der Technik misst man den Druck in Bar (bar): Dabei drückt die Kraft 10 Newton auf den Flächeninhalt 1 cm 2. Den Druck misst man mit dem Manometer.

12 12 Der Druck in Flüssigkeiten und in der Luft Der Wasserdruck nimmt mit der Tiefe zu. Nach dem Absaugen der Luft wird die Flasche vom äußeren Luftdruck zusammengequetscht. Das Modell einer Hydraulik mit zwei Spritzen Im Wasser (in Flüssigkeiten) wirkt der Druck von allen Seiten. Je tiefer man ins Wasser taucht, desto größer wird der Druck. Auch die Luft hat ein Gewicht und übt deswegen einen Druck aus. Der Luftdruck wirkt von allen Seiten. Den Luftdruck misst man mit dem Barometer. Auf Meereshöhe beträgt der Luftdruck ungefähr 1 bar. Je höher man ist, desto geringer ist der Luftdruck. In hydraulischen Anlagen breitet sich der Druck in einer Flüssigkeit aus. Eine kleine Kraft auf einen kleinen Kolben bewirkt eine große Kraft auf einen großen Kolben.

13 13 Auftrieb in Flüssigkeiten und in der Luft Der Auftrieb im Wasser vermindert scheinbar das Gewicht der Flasche. Auf das größere Volumen wirkt der größere Auftrieb. Je größer die Dichte der Flüssigkeit ist, desto größer ist der Auftrieb. Im Wasser (in Flüssigkeiten) und in der Luft (in Gasen) wirkt eine Kraft nach oben. Diese Kraft heißt Auftrieb. Je größer das Volumen des Körpers ist, desto größer ist der Auftrieb. Je größer die Dichte der Flüssigkeit (des Gases) ist, desto größer ist der Auftrieb. Ein Körper steigt, wenn der Auftrieb größer als das Gewicht des Körpers ist. Ein Körper schwimmt oder schwebt, wenn Auftrieb und Gewicht des Körpers gleich groß sind. Ein Körper sinkt, wenn der Auftrieb kleiner als das Gewicht des Körpers ist.

14 14 Vom Schall Je höher die Frequenz der Schwingungen ist, desto höher ist der Ton. Beim Schnurtelefon wird der Ton durch eine gespannte Schnur übertragen. Wenn du ein Echo hörst, wird der Schall von der Felswand reflektiert. Eine schwingende Schallquelle erzeugt eine Schallwelle. Die Schallwelle breitet sich zu unseren Ohren aus und wir hören einen Ton (oder ein Geräusch). Die Anzahl der Schwingungen der Schallquelle pro Sekunde heißt Frequenz. Die Frequenz misst man in Hertz. Je höher die Frequenz ist, desto höher ist auch der Ton. Die Geschwindigkeit, mit der sich eine Schallwelle in der Luft ausbreitet, beträgt ungefähr 340 m/s.

15 15 Fliegen mit Ballons Ein Ballon steigt, wenn die Auftriebskraft größer ist als die Gewichtskraft. Das Modell eines Heißluftballons Wetterballons sind mit Helium gefüllt. In der Luft und in anderen Gasen wirkt eine Kraft nach oben. Diese Kraft heißt Auftriebskraft (Auftrieb). Die Auftriebskraft ist so groß wie das Gewicht der verdrängten Luft. Wenn die Auftriebskraft (= das Gewicht der verdrängten Luft) größer ist als das Gesamtgewicht des Ballons, steigt der Ballon.

16 16 Fliegen mit Tragflächen Eng zusammen liegende Stromlinien bedeuten Unterdruck. Der Luftstrom auf die Tragfläche eines Flugzeugs bewirkt einen Auftrieb. Durch den Anstellwinkel kann der Auftrieb vergrößert werden. Quer zur Strömungsrichtung der Luft nimmt der Druck ab. Je schneller die Luft strömt, desto geringer ist der Druck. Je enger die Stromlinien beisammen liegen, desto größer ist der Unterdruck. Der Luftstrom auf die Tragflächen eines Flugzeuges bewirkt einen Auftrieb. Die Größe des Auftriebs hängt ab von der Fluggeschwindigkeit und der Form, dem Flächeninhalt und dem Anstellwinkel der Tragfläche.

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