Lösungen zu den Teste-dich-Aufgaben
a Der Angriffspunkt ist der Punkt, an dem die Kraft auf den Körper wirkt.
Die Richtung zeigt, in welche Richtung die Kraft wirkt.
Die Länge des Pfeils gibt die Größe der Kraft an.
b 1) Beschleunigung des Körpers
2) Abbremsen des Körpers
3) Änderung der Bewegungsrichtung des Körpers
c Elastische Verformung bedeutet, dass der Körper nach der Einwirkung der Kraft wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Plastische Verformung bedeutet, dass der Körper nach der Einwirkung der Kraft dauerhaft verformt bleibt.
d Die Maßeinheit der Kraft ist Newton (N).
e Man muss darauf achten, dass der Messbereich des Kraftmessers zur Größe der zu messenden Kraft passt und die Nullpunktseinstellung vor jeder Messung vornehmen.
a Diese Kräfte haben die gleiche Größe:
4 und 6
1 und 5
2 und 3
Die Kraftpfeile sind jeweils gleich lang.
b 2 und 3
5 und 6
Die unterschiedlichen Beobachtungen an den beiden Kraftmessern kommen durch den Unterschied im Ortsfaktor zustande. Die Masse eines Körpers bleibt sowohl auf der Erde als auch auf dem Mond gleich. Jedoch ist der Ortsfaktor auf der Erde mit 9,81 N/kg deutlich höher als auf dem Mond mit 1,62 N/kg. Dadurch wirkt auf der Erde eine größere Gewichtskraft auf den Körper als auf dem Mond. Die Gewichtskraft ist das Produkt aus Masse und Ortsfaktor, weshalb die Gewichtskraft auf der Erde höher ist als auf dem Mond.
a Beim Armdrücken erkennt man ein Kräftegleichgewicht daran, dass sich die Arme der beiden Personen nicht bewegen.
b Beide Personen üben gleich große Kräfte in entgegengesetzte Richtungen aus, sodass die resultierende Kraft null ist.
a Reibungskräfte treten auf, wenn Körper auf Oberflächen verschoben werden.
b Haftreibung, Gleitreibung und Rollreibung
c Die Haftreibung hemmt die Bewegung am stärksten.
d Die Haftreibungskraft hängt von der Beschaffenheit der Oberflächen und der Kraft ab, mit der die Oberflächen aufeinanderdrücken.
a Die Bestandteile eines Hebels sind der Drehpunkt, der Kraftarm und der Lastarm.
b Einseitige Hebel: Schubkarre, Unterarm
Zweiseitige Hebel: Wippe, Schere
c Mit einem Flaschenöffner ist es viel leichter eine Flasche zu öffnen also ohne. Beim Flaschenöffner ist der Kraftarm länger ist als der Lastarm, und dadurch ist die benötigte Kraft am Kraftarm kleiner als die wirkende Kraft am Lastarm.
d Um ein Gleichgewicht herzustellen, müssen die Wägestücke wie folgt am Balken angehängt werden:
– 200 g an Punkt 1 auf der rechten Seite
– 100 g an Punkt 2 auf der rechten Seite
– 40 g an Punkt 5 auf der rechten Seite
a Ein Stück Holz schwimmt im Wasser, weil seine Dichte kleiner ist als die Dichte von Wasser (1 g/cm³). Ein Eisennagel sinkt, weil seine Dichte größer ist als die Dichte von Wasser.
b Die Flasche muss eine Gesamtdichte von 1 g/cm³ haben, um im Wasser zu schweben. Das Volumen der Flasche ist 1000 cm³. Die leere Flasche wiegt 10 g. Um die Flasche zum Schweben zu bringen, muss die Masse des Sandes plus die Masse der Flasche gleich der Masse des verdrängten Wassers sein, also 1000 g. Daher muss Stefan 990 g Sand in die Flasche füllen.
c ((Bild))