Kontrolle vom 17.11.2015

2. Kontrolle Physik Klasse 7
17.11.2015
1.
Ein Zollstock soll zusammengeklappt werden. Dazu wird er am rechten Teil
angefasst und mit dem Finger auf den äußeren linken Teil gedrückt. An welchem
Gelenk knickt er zuerst ein? (1)
a) Am Gelenk a.
b) Am Gelenk b.
c) An beiden gleichzeitig.
d) Zufällig an einem der beiden Gelenke.
2. Nenne drei Beispiele, wo vom Menschen bewusst Hebel zur Kraftverstärkung
eingesetzt werden. (3)
3. Erklären mit Hilfe der goldenen Regel der Mechanik, warum es einfacher ist, eine
flach ansteigende Treppe an Stelle einer steilen Leiter hochzusteigen. (4)
4. a) Zeichne einen Flaschenzug, der die Kraft um den Faktor 4 verstärkt. (2)
b) Wie viel Seil braucht man wenigstens, um damit etwas 5 m nach oben zu ziehen?
(1)
5. Die Abbildung zeigt einen Flaschenöffner.
a) Um was für einen Hebel handelt es sich?
(1)
b) Um wie viel wird durch den
Flaschenöffner die Kraft der Hand
vergrößert? (1)
6. Das Bild zeigt eine Konstruktion aus
einem Hebel und Rollen.
a) Um was für einen Hebel handelt es
sich? (1)
b) Auf welcher Seite des Hebels muss
die größere Kraft wirken, damit er im
Gleichgewicht bleibt? (rechts oder
links) (1)
c) Mit welcher Kraft zieht der Faden
am linken Ende des Hebels? (1)
d) Mit welcher Kraft muss am rechten
Ende des Hebels nach oben gezogen
werden, damit er im Gleichgewicht
bleibt? (1)
e) Welche Masse muss das Massestück beim Fragezeichen haben, damit diese Konstruktion
im Gleichgewicht hält? (1)
(Die Masse des Hebel ist so klein, dass sie vernachlässigt werden kann)
Lösungen
1. b) am Gelenk b
Der erste Teil des Zollstockes bis zum Gelenk a ist ein Hebel. Bis zum Gelenk b ist
es auch ein Hebel, der aber länger ist als der vordere Hebel. Deshalb wird die Kraft,
mit der der Zollstock zusammengeklappt wird, bis zum Gelenk b mehr verstärkt und
dieses klappt weg.
3. Goldene Regel: was man an Kraft einspart, muss man an Weg zusetzen.
Eine flach ansteigende Treppe ist länger als eine steile Leiter, man muss also einen
langen Weg zurücklegen. Dafür spart man Kraft ein, es geht also leichter.
4. b) Der Flaschenzug viertelt die Kraft und verlängert nach der Goldenen Regel der
Mechanik den Weg um das 4fache. Deshalb sind für die 5 m Höhe wenigstens 20 m
Seil notwendig.
5. a) Einseitiger Heben, der Drehpunkt ist vorn am Hebel.
b) Der Lastarm hat eine Länge von 1,2 cm, der Kraftarm von 7,7 cm. Damit wird die
Kraft um den Faktor 6,4 verstärkt.
6. a) zweiseitiger Hebel
b) rechte Seite
c) 0,25 N (entspricht einer Masse von 25 g.
d) 1 N (am kurzen Ende muss die 4fache Kraft wirken, entspricht 100 g.
e) Nach unten ziehen die 1 N vom Hebel und die 0,1 N der Rolle, also 1,1 N
(entspricht 110 g) am Fragezeichen muss die Hälfte hängen, also 55 g.

Download Report