DOWNLOAD. Physik kompetenzorientiert: Mechanik / 8. Klasse

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1 DOWNLOAD Anke Ganzer Physik kompetenzorientiert: Mechanik 3 7. / 8. Klasse Anke Ganzer Bergedorfer Unterrichtsideen Downloadauszug aus dem Originaltitel: Physik II kompetenzorientierte Aufgaben Optik, Mechanik, Wärmelehre, Energie, Elektrizitätslehre 7./8. Klasse

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3 Kräfte und ihre Wirkungen 1. Vervollständige den Lückentext. Die Kraft gibt an, wie ein Körper einwirkt. Sie hat das Formelzeichen und die Einheit. Wir erkennen Kräfte an ihren. Zu jeder Kraft gibt es eine. Sie ist entgegengesetzt gerichtet und. 2. Nenne die beiden Wirkungen von Kräften und ordne die Vorgänge zu. Anfahren eines Zuges Spannen eines Expanders Fußball schießen Kneten von Kuchenteig Bremsen des Fahrrades Zurückprallen des Handballes Biegen von Rundeisen 3. Worin unterscheidet sich das Spannen eines Expanders vom Kneten des Kuchenteiges? 4. Nenne die Kraft und die Gegenkraft in folgenden Beispielen. a) b) c) d) Was geschieht, wenn eine Kraft plötzlich nicht mehr wirkt? Beschreibe ein Beispiel. 1

4 5. Entscheide, ob die Aussagen richtig oder falsch sind. Wenn du denkst, es handelt sich um eine falsche Aussage, dann schreibe dahinter, wie sie richtig heißen müsste. Aussage richtig falsch Die Aussage müsste richtig heißen: Beim Halten der Schultasche wirkt die Muskelkraft auf die Tasche und die Gewichtskraft der Tasche auf den Arm. Beim Gehen über eine Straße wirkt nur eine Kraft. Bei Verformungen wirken mehrere Kräfte. Jede Kraft wirkt in eine bestimmte Richtung. Bei einer Balkenwaage im Gleichgewicht wirken keine Kräfte. 6. Hier wurde den Gewichtskräften eine entsprechende ende Masse zugeordnet. Zwei Zuordnungen sind falsch. Korrigiere sie. 780 kg a) 780 N 78 kg b) 78 N 780 kg c) 7,8 kn 780 kg d) 0,78 kn 7,8 kg 7. Der Begriff Kraft wird häufig verwendet. Ordne die Begriffe nach ihrer Bedeutung. Nils ist ein sportlicher r Junge mit einer kräftigen Statur und einer großen Willenskraft. Sein Freund Oliver ist ein richtiger Kraftprotz. Beide fuhren am Wochenende mit dem Boot auf dem Fluss. Die Wasserkraft des Flusses trug sie schnell am Kraftwerk vorbei. Zum Picknick schleppten sie mit gemeinsamer Zugkraft das Boot aus dem Fluss. Omas Nudelsalat mit dem Kraft-Ketchup schmeckte ihnen im Grünen ausgezeichnet. Plötzlich erblickte Nils, der über eine ausgezeichnete Sehkraft verfügt, seinen Hund Newton. Zum Glück besitzt Newton nur eine kleine Gewichtskraft, so dass das Boot nicht unterging. Gestärkt traten sie die Rückfahrt gegen die Strömung an. Sie wurde zu einem Kraftakt, welche ihre gesamte Muskelkraft beanspruchte. physikalische Bedeutung keine physikalische Bedeutung 2

5 Messung von Kräften 1. Sally und Luisa messen die Verlängerung einer Spiralfeder bei Einwirkung verschiedener Kräfte. Ihre Messergebnisse haben sie in der Tabelle notiert. Kraft F in N 0 1 1, ,5 5 Verlängerung Δl in cm 0 2,5 4,5 5 6,5 11,25 12,5 a) Stelle die Messwerte in ein Δl(F)-Diagramm dar. b) Welcher Zusammenhang menha besteht eht zwischen den Größen? Begründe. c) Mehrere Messwerte liegen nicht exakt auf der Kurve. Nenne einen Wert. d) Nenne eine mögliche Ursache für die Abweichungen. e) Mit ihrem Federkraftmesser von oben wollen Sally und Luisa die Gewichtskräfte eines Apfels, einer Tüte Zucker und eines Teebeutels messen. Bewerte die Eignung des selbstgebauten Federkraftmessers für diese Körper. f) Bei einem zweiten Versuch nehmen sie eine kräftigere Feder. Zeichne die Kurve im Diagramm für diese Feder im Vergleich zur ersten Feder ein. 3

6 2. Anne und Julia haben die Verlängerungen einer Spiralfeder, eines dünnen und eines dicken Gummibandes gemessen und die Messwerte in einem Diagramm dargestellt. Leider haben sie die Kurven nicht beschriftet. Sie wissen aber, dass sich die Feder bei einer Kraftwirkung von 10 N um 8 cm dehnt. a) Ordne die Kurven der Spiralfeder, dem dünnen und dem dicken Gummiband zu. Begründe deine Entscheidung. 6 Δl in cm F in N 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 b) Weshalb verläuft eine Kurve im Diagramm ab 4 N flacher? c) Weshalb beginnt eine andere Kurve im Diagramm erst bei 0,5 N? d) Die Federkonstante wird aus dem Quotienten der wirkenden Kraft F und der Verlängerung Δl ermittelt. Berechne diese Konstante für die Spiralfeder. 4

7 Darstellung von Kräften 1. a) Welche Merkmale der Kraft kann man an einem Kraftpfeil ablesen? Richtung der Kraftwirkung die Kraftart Größe bzw. Betrag der Kraftwirkung die Geschwindigkeit des Körpers Angriffspunkt der Kraftwirkung Ursache der Kraftwirkung b) Beschrifte den Kraftpfeil mit diesen Merkmalen. 2. Ermittle die Beträge der Kräfte F 1 bis F 3. F 1 a) 1 cm = 10 N F 1 = b) 1 cm = 0,1 N F 2 = F 3 c) 1 cm = 20 N F 3 = F 2 3. Zeichne Kraftpfeile. a) F 1 = 8 N (1 cm = 2 N) b) F 2 = 3 N (1 cm = 0,5 N) c) F 3 = 150 N (1 cm = 30 N) 4. Zeichne in folgenden Beispielen die Kräfte und Gegenkräfte ein. (1 cm = 5 N) a) Die Figur an dem Mobile hat eine Masse von n500 Gramm. b) Marco trägt seine Tasche mit einer Masse von 2 kg. c) Auf einem Regal liegen Gegenstände mit insgesamt 15 N. 5

8 5. Dave und Oliver messen ihre Kräfte beim Armdrücken. Bestimme die Kräfte und berechne die resultierende Kraft. Wer gewinnt? (1 cm = 15 N) Dave Oliver 6. Hanna und Nathalie ziehen gemeinsam einen Schlitten mit einem großen Paket. Bestimme die Zugkräfte, konstruiere die resultierende ende Kraft und bestimme ihre Größe. (1 cm = 100 N) 7. Tom saust an seiner er Seilbahn. Bestimme die Gewichtskraft von Tom. Zerlege seine Gewichtskraft in die Teilkräfte, die auf die Aufhängungen wirken und bestimme ihre Größe. (1 cm = 200 N) 6

9 Lernzielkontrolle 1. Vervollständige den Lückentext. Die Kraft gibt an, wie einwirkt. Wir messen Kräfte mit einem in der Einheit. Das Formelzeichen der Kraft ist ein. Der Kraftpfeil gibt, und der Kraft an. 2. Zeichne in folgenden Bildern die Kraftpfeile ein und nenne die Wirkung. 3. In dem Diagramm ist das Verhalten zweier Federn dargestellt. a) Welcher Zusammenhang wird dargestellt? 3 Δl in cm b) Welche Feder ist weicher? Begründe deine Entscheidung. 2,5 2 1,5 1 Feder 2 Feder 1 c) Berechne die Federkonstante der Feder 2. 0,5 0 F in N 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4, Martin und Jonas tragen eine schwere Tasche. Bestimme die Gewichtskraft der Tasche. Zerlege die Gewichtskraft in die Teilkräfte, die auf die Arme wirken und bestimme ihre Größe. (1 cm = 100 N) 7

10 Lösungen/Physik Mechanik II Kräfte und ihre Wirkungen S Die Kraft gibt an, wie stark ein Körper auf einen anderen Körper einwirkt. Sie hat das Formelzeichen F und die Einheit N. Wir erkennen Kräfte an ihren Wirkungen. Zu jeder Kraft gibt es eine Gegenkraft. Sie ist entgegengesetzt gerichtet und gleich groß. 2. Anfahren eines Zuges Spannen eines Expanders Fußball schießen Verformung Kneten von Kuchenteig Bewegungsänderung Bremsen des Fahrrades Zurückprallen des Handballes Biegen von Rundeisen 3. Spannen des Expanders: elastische Verformung, Kneten des Kuchenteiges: plastische Verformung 4. a) Tauziehen: Kraft der Kinder links, Kraft der Kinder rechts b) Startblock: Muskelkraft des Beines, Kraft des Startblocks c) Ruderboot und Paddel: Kraft des Paddels, Kraft des Wassers d) Individuelle Antworten 5. Aussage richtig falsch Die Aussage müsste richtig heißen: Beim Halten der Schultasche wirkt die Muskelkraft auf die Tasche und die Gewichtskraft der X Tasche auf den Arm. Beim Gehen über eine Straße wirkt nur eine Kraft. X Es wirken drei Kräfte, die Muskelkraft, die Gegenkraft und die Haftreibungskraft. Bei Verformungen wirken mehrere Kräfte. X Jede Kraft wirkt in eine bestimmte Richtung. X Bei einer Balkenwaage age im Gleichgewicht wirken Auf beiden Seiten wirken gleich große Kräfte, X keine Kräfte. Kräftegleichgewicht. 6. a) richtig b) falsch, 78 N 7,8 kg c) richtig d) falsch, 0,78 kn = 780 N 78 kg 7. physikalische Bedeutung: Wasserkraft, Zugkraft, Gewichtskraft, Muskelkraftkraft keine physikalische Bedeutung: kräftige Statur, Willenskraft, Kraftprotz, Kraftwerk, Kraft-Ketchup, Sehkraft, Kraftakt Messung von Kräften S a) und f) gestrichelte Linie ΔI in cm F in N 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 b) Kraft und Verlängerung sind proportional zueinander, da der Graph im Diagramm eine ansteigende Gerade durch den Koordinatenursprung ist. c) 1,5 N und 4,5 cm sowie 3 N und 6,5 cm d) individuelle Antworten e) Apfel: Federkraftmesser ist geeignet, ca. 100 g 1 N Tüte Zucker: Federkraftmesser ist ungeeignet, ca g 10 N Teebeutel: Federkraftmesser ist ungeeignet, ca. 3 g 0,03 N 2. a) Obere Kurve: dünnes Gummiband, starker Anstieg und ab 4 N keine Längenänderung Mittlere Kurve: Spiralfeder, da F ~ Δl Untere Kurve: dickes Gummiband; flacher Anstieg erst ab ca. 0,5 N 8

11 Lösungen/Physik Mechanik II b) Das dünne Gummiband hat bei einer Krafteinwirkung von 4 N seine maximale Längenausdehnung erreicht. Bei noch größerer Krafteinwirkung würde das Gummiband reißen. c) Das dicke Gummiband dehnt sich bei kleinen Krafteinwirkungen gar nicht oder ungenau messbar aus. d) D = F ; D = 2,5 N ; D = 125 N Δl 0,02 m m Darstellung von Kräften S a) Richtung der Kraftwirkung, Größe bzw. Betrag der Kraftwirkung, Angriffspunkt der Kraftwirkung b) Richtung der Kraftwirkung Angriffspunkt der Kraft Betrag der Kraftwirkung 2. a) F 1 = 27 N b) F 2 = 0,55 N c) F 3 = 26 N 3. a) Pfeillänge 4 cm b) Pfeillänge 6 cm c) Pfeillänge 5 cm 4. a) Pfeil = 1 cm b) Pfeil = 4 cm c) Pfeil = 3 cm Die Pfeile der Kräfte und Gegenkräfte sind gleich lang, aber entgegengesetzt etzt gerichtet. 5. F Dave = 37,5 N; F Oliver = 45 N; F resultierende = 45 N 37,5 N = 7,5 N Oliver gewinnt das Armdrücken. 6. Konstruktion eines Kräfteparallelogramms, F Zug = 150 N; F R = 270 N 7. Konstruktion eines Kräfteparallelogramms, F G = 500 N, F rechteseite = 940 N; F linkeseite = 900 N Lernzielkontrolle S Die Kraft gibt an, wie stark ein Körper auf einen anderen Körper einwirkt. Wir messen Kräfte mit einem Federkraftmesser erkr in der Einheit N. Das Formelzeichen der Kraft ist ein F. Der Kraftpfeil gibt die Richtung, die Größe (den Betrag) und den Angriffspunkt der Kraft an. 2. a) Verformung b) Verformung und Bewegungsänderung c) Bewegungsänderung 3. a) Zusammenhang menhang zwischen Krafteinwirkung F und Längenänderung Δl b) Feder 2 ist weicher, da sie sich bei gleicher Kraft mehr ausdehnt. c) = D = F ; D 3 N ; D = 200 N Δl 0, m m 4. Konstruktion eines Kä Kräfteparallelogramms, F G = 150 N, F arm 1/2 = 75 N 9

12 Bergedorfer Weitere Downloads, E-Books und Print-Titel des umfangreichen Persen-Verlagsprogramms finden Sie unter Hat Ihnen dieser Download gefallen? Dann geben Sie jetzt auf direkt bei dem Produkt Ihre Bewertung ab und teilen Sie anderen Kunden Ihre Erfahrungen mit Persen Verlag, Hamburg AAP Lehrerfachverlage erfachverlag GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im eigenen Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Die AAP Lehrerfachverlage GmbH kann für die Inhalte externer Sites, die Sie mittels eines Links oder sonstiger Hinweise erreichen, keine Verantwortung übernehmen. Ferner haftet die AAP Lehrerfachverlage GmbH nicht für direkte oder indirekte Schäden (inkl. entgangener Gewinne), die auf Informationen zurückgeführt werden können, die auf diesen externen Websites stehen. Illustrationen: Roman Lechner; Tauziehen (S. 1): Fotograf: Wendy ov, Wikimedia Commons, lizenziert unter Creative Commons BY- SA-3.0.de, URL: Kanufahrer (S. 1) Fotograf: Barry Skeates, Wikimedia Commons, lizenziert unter Creative Commons BY-2.0.us, URL: Satz: Satzpunkt Ursula Ewert GmbH, Bayreuth Bestellnr.: 23111DA2