Vorbereitung zur 1.S Schulaufgabe Klassenstufe 8II Einheiten: Umrechnen: 1 km = 1000 m = 1· 103 m 1 dm = 0,1 m = 1·10-1 m 1 cm = 0,01 m = 1·10-2 m 1 mm = 0,001 m = 1·10-3 m 1 µm = 0,000001 m = 1·10 10-6 m (Mikrometer) 1 nm = 0,000000001 m = 1·10-9 m (Nanometer) 1 Zoll (engl.: inch) = 1'' 1 (1in) 1 Fuß (engl.: foot) = 1 1' (1ft) 1 Yard = 1yd 1 Meile (engl.: mile) 1 Meile (Seemeile) 34mm = 0,034 34m = 34  10–3 m 2,430 km = 24 2430m = 2,430  103 m 10–2 = 1 1 = 0,01 = 10² 100 = 2,54 cm = 30,48 cm (1 Fuß  12 Zoll) = 0,9144 m (1 yd  3 Fuß) = 1,609 km (1 mile  1760 yd) = 1,852 km Flächeninhalt (A): 1 m² = 10² dm² = 104 cm² = 106 mm² Gewichtskraft und Einheit it der Kraft (F): Einheit: [F] = 1 N (Newton) n) Längen und Längenmess sung 1. Nenne die Einheit der Lä Länge 2. Nenne verschiedene Lä ängenmessgeräte und deren Genauigkeit 3. Berechne den Mittelwert ert der Längen 21,4cm; 210mm; 19,9cm; 2 2,16dm; 4. Was versteht man in der er Physik unter einer Grundgröße? 5. Gültige Ziffern orschriften) 6. Messen (Fehler und Vor Kraft 7. Definiere den Begriff Kra raft. 8. Wann wirkt eine Kraft dynamisch, dy wann statisch (Beispiele)? 9. Wann sind zwei Kräfte gleich? g 10. Nenne die Bestimmungs gsstücke der Kraft. 11. Wann bleibt die Wirkung ng einer Kraft gleich? 12. Nenne das Wechselwirk irkungsgesetz von Newton. 13. Gravitationskraft – Schw were - Gewichtskraft 14. Ermittle zeichnerisch die resultierende Kraft Ortsfaktor g: Einheit: [g] = 1 N m =1 kg s² gErde  10 N kg (genau: 9,81 N ) kg Masse und Trägheit 15. Nenne den Trägheitssatz. 16. Gib Praxisbeispiele an, wo Trägheit erwünscht und wo sie unerwünscht ist. 17. Unterschied: Gewichtskraft – Masse 18. Welche Gewichtskraft hat ein Körper der Masse m = 750g auf der Erde. 19. Ein Nilpferd hat bei einer Masse von 1,8t eine Gewichtskraft von 20070 N. Auf welchem Planeten (s. Tabelle) wäre dies der Fall) 20. Warum zeigt eine Körperwaage am Äquator ein etwas kleineres Körpergewicht an, als am Südpol? 21. Wie funktioniert ein Kraftmesser? 22. Was ist das Wechselwirkungsprinzip von Newton? 23. Gib Beispiele dafür. 24. Wie werden Massen bestimmt (=gewogen)? in m s² Lösungen: Längen und Längenmessung 1. Nenne die Einheit der Länge [l] = 1m 2. Nenne verschiedene Längenmessgeräte und deren Genauigkeit Lineal - Millimetergenau Schiebelehre - 1/100 mm genau Schraubenmikrometer - 1/1000 mm genau 3. Berechne den Mittelwert der Längen 21,4cm; 210mm; 19,9cm; 2,16dm; l = 21, 4 cm + 21,0 cm + 19 ,9 cm + 21,6 cm = (20,975 cm) = 21,0cm 4 4. Was versteht man in der Physik unter einer Grundgröße? Eine physikalische Größe, die sich von keiner anderen bekannten physikalischen Größe herleiten lässt. 5. Gültige Ziffern (vgl. Sonderblatt) 6. Messen (Fehler und Vorschriften) Beim Messen müssen bestimmte Vorschriften beachtet werden, um Meßfehler zu vermeiden, z. B. - senkrechter Blick auf die Meßskala und das zu Messende (Parallaxenfehler) - Maßband muss straff liegen - Meterstab muss ganz ausgeklappt sein - digitales Messgerät muss auf 0 kalibriert sein - auf rechte Winkel und Parallelität beim Messen achten Kraft 7. Definiere den Begriff Kraft. - Jede Änderung der Form oder des Bewegungszustands eines Körpers hat eine Kraft als Ursache. - Die Kraft selbst kann man nicht sehen, sondern nur ihre Wirkung. 8. Wann wirkt eine Kraft dynamisch, wann statisch (Beispiele)? dynamisch: wenn der Bewegungszustand von Körpern verändert wird Beispiel: abbremsen oder beschleunigen, Richtungsänderung statisch: wenn Körper verformt werden Beispiel: elastische Verformung (dehnen einer Schraubfeder) dauerhafte Verformung (Blech verbiegen) 9. Wann sind zwei Kräfte gleich? Zwei Kräfte sind gleich (heißt: sie haben den gleichen Betrag), wenn die die gleich Schraubfeder (am selben Ort) gleich weit dehnen. 10. Nenne die Bestimmungsstücke der Kraft. Die Wirkung einer Kraft hängt ab vom a) Betrag (d.h. die Größe der Kraft) b) der Wirkungsrichtung c) dem Angriffspunkt 11. Wann bleibt die Wirkung einer Kraft gleich? a) Wenn der Angriffspunkt mit Hilfe eines Seils oder einer Stange längs der Wirkungslinie verschoben wird. b) die Wirkungsrichtung mit Hilfe eines Seils und einer festen Rolle umgelenkt wird. 12. Nenne das Wechselwirkungsgesetz von Newton. Übt ein Körper auf einen anderen Körper eine Kraft aus, so wirkt dieser mit einer gleich großen, aber entgegengesetzt gerichteten Kraft auf ihn zurück: actio = reactio 13. Gravitationskraft – Schwere - Gewichtskraft Alle Körper ziehen sich gegenseitig an. Diese Kraft heißt Gravitationskraft. Die Eigenschaft eines Körpers, von anderen Körpern angezogen zu werden nennt man Schwere. Die Kraft, mit der ein Körper (z. B. die Erde) einen Körper (z. B. dich) anzieht, nennt man Gewichtskraft. 14. Ermittle zeichnerisch die resultierende Kraft Beispiele: F1 F2 F2 F1 Fresultierend Fresultierend Ortsfaktor g: Einheit: [g] = 1 N m =1 kg s² gErde  10 N kg (genau: 9,81 N ) kg Masse und Trägheit 15. Nenne den Trägheitssatz. Wirkt auf einen Körper keine Kraft ein, so - bleibt er in Ruhe oder - bewegt sich geradlinig mit gleicher Geschwindigkeit weiter 16. Gib Praxisbeispiele an, wo Trägheit erwünscht und wo sie unerwünscht ist. erwünscht: Küchenrolle (zum Abreissen), beim Schwungrad, Rückhaltegurt beim Auto unerwünscht: bei Kurvenfahrten wird man rausgeschleudert beim schnellen Abbremsen mit höherer Geschwindigkeit auf schneeglatter Straße rutscht das Auto 17. Unterschied: Gewichtskraft – Masse Die Gewichtskraft ist ortsabhängig, die Masse ist ortsunabhängig 18. Welche Gewichtskraft hat ein Körper der Masse m = 750g auf der Erde. N N darfst du verwenden gErde  10 Für den Ortsfaktor gErde = 9,81 kg kg N F = 0,750kg ⋅ 10 ; F = 7,5 N kg 19. Ein Nilpferd hat bei einer Masse von 1,8t eine Gewichtskraft von 20070 N. Auf welchem Planeten (s. Tabelle) wäre dies der Fall) g= 20070 N 1800kg g = 11,15 N ; Das Nilpferd würde sich auf dem Neptun befinden. kg 20. Warum zeigt eine Körperwaage am Äquator ein etwas kleineres Körpergewicht an, als am Südpol? Je näher man sich am Erdmittelpunkt befindet, desto größer ist der Ortsfaktor g. Am Äquator ist man etwas weiter weg vom Erdmittelpunkt als am Südpol, daher hat man hier auch eine kleinere Gewichtskraft. 21. Wie funktioniert ein Kraftmesser? Ein Kraftmesser hat eine Schraubfeder und eine Skala. Bei z.B. doppelter oder dreifacher Kraft wird auch die Feder doppelt oder dreifach gedehnt. Dies wird mit Hilfe einer Skala angezeigt. 22. Was ist das Wechselwirkungsprinzip von Newton? siehe Frage 12! 23. Gib Beispiele dafür. a) Ein Läufer startet von einem Startblock, der Startblock wird in die Gegenrichtung der Laufrichtung des Läufers "gedrückt". Befestigungsnägel halten jedoch den Startblock fest. Der Läufer kann starten. b) Du möchtest von einem Skateboard wegspringen. Das Skateboard wird in die Gegenrichtung der Sprungrichtung gedrückt und rollt dahin weg, da es auf Rollen ist. Du kannst hier so gut wie gar nicht wegspringen. 24. Wie werden Massen bestimmt (=gewogen)? Massen werden mit einer Balkenwage und Vergleichsmassen bestimmt. Hier gibt es Wägesätze mit verschiedenen Vergleichsgewichten. Ein Vergleichsgewicht auf eine Seite der Waage gestellt, auf die andere Seite die zu wiegende Masse. Ist die Waage im Gleichgewicht, so hat die zu wiegende Masse die Gleiche Größe als das Wägstück.