Benutzer:Buss-Haskert/Mechanik: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 13. Januar 2026, 17:07 Uhr

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1. Die Kraft

2. Einfache Maschinen

3. Energie und Leistung

Kräfte und Maschinen

1. Die Kraft

- Was ist Kraft - Wozu benötigen wir Kraft - Wie können wir Kraft messen - Energie und Leistung

Kraft: Wo kommt dieser Begriff in unserer Umgebung vor?

Ideensammlung: Trage in die Wortwolke ein, wo der Begriff KRAFT in deiner Umgebung begegnet.

Link zur Mentimeter-Umfrage: https://www.menti.com/al2bgskkjkry

1.1 Kraft und ihre Wirkungen

Experimente

Bearbeitet in Kleingruppen die Experimente aus dem Buch. Notiert jeweils eine Überschrift, eure Überlegungen und eure Beobachtungen im Heft.

S. 162: 1, 2 und 3.

Woran erkennen wir Kräfte?

Schau das nachfolgende Video an und notiere im Heft, woran du Kräfte erkennen kannst.

Wie Kräfte Wirken - Erarbeitung

Bearbeite die Karten von leifiphysik:

Kräfte und ihre Wirkungen - Hefteintrag

Wir erkennen Kräfte an ihren Wirkungen auf Gegenstände.
Auf einen Gegenstand wirkt eine Kraft, wenn

er schneller oder langsamer wird (z.B. Auto bremst), also Änderung der Geschwindigkeit
sich seine Bewegungsrichtung ändert (z.B. Ball wird umgelenkt), also Änderung der Bewegungsrichtung
sich seine Form verändert (z.B. Expander verformen), also Verformung.

Wir spielen ein kahoot, um diese Ergebnisse zu sichern!

Übung 1 - Wirkungen von Kräften

Löse die Aufgaben im Buch: S. 162, Nr. 4 (Kraftwirkungen)
Löse die Verständnisaufgabe auf der Seite leifiphysik - Verständnisaufgabe (scrolle bis zur Mitte der Seite)
Löse das Quiz zu Kraftarten auf der Seite leifiphysik - Kraftarten

Übung 2 - Wirkungen von Kräften AB

Bearbeite das AB (du erhältst es von deiner Lehrerin) zum Thema: Was Physikerinnen unter KRAFT verstehen.

Du kannst als Erweiterung einen Film auf sofatutor anschauen. Schreibe deiner Lehrerin eine Mail, sie sendet dir den Link zu.

1.1 Grundlagen zur (physikalischen) Kraft

Grundlagen zur (physikalischen) Kraft

Kräfte wirken immer zwischen zwei Körpern (z.B. Betonblock und Auto).
Man kann Kräfte nicht sehen, ihre Wirkungen schon.

Formelzeichen: F (engl. Force)
Einheit: [F]=1N (Newton)
1N ist die Kraft, mit der die Erde an einer Tafel Schokolade zieht. (1 N entspricht 100g.)

Also: 10N entspricht 1kg.

Zusammenfassung:

1.2 Kräfte darstellen - Kraftpfeile

Experiment: Kräfte darstellen

Zwei Schüler schießen einen Fußball entsprechend der Aufgabenkarten.
Beantwortet zu jeder Demonstration folgende Fragen:

Woran erkennst du, dass eine Kraft wirkt?
Waren die Kräfte gleich?
Wovon hängt die Wirkung der Kraft ab?

Notiere deine Beobachtungen in der Tabelle.

2) Kräfte darstellen (Hefteintrag)

Eine Kraft ist durch Betrag („Größe“), Richtung und Angriffspunkt festgelegt.

Wir zeichnen sie als

Kräfte darstellen - Hefteintrag

Eine Kraft ist festgelegt durch

Betrag („Größe“),
Richtung und
Angriffspunkt.

Wir zeichnen sie als Pfeil.

Übung 3 - Kräfte darstellen

Bearbeite die Aufgabe "Pfadfinderwissen" auf der Seite leifiphysik. Notiere die Lösung(mit Skizze) im Heft.

Übung 4 - Kaftpfeile

Bearbeite das AB, du erhältst es von deiner Lehrerin.

Diese Fragen helfen dir beim Zeichnen des Kraftpfeils:
Wo liegt der Angriffspunkt?

Da, wo sich beide Körper berühren.

Wie lang soll der Kraftpfeil sein?

z.B. 1 N ≙ 1 cm

In welche Richtung wirkt die Kraft?

nach rechts

1.3 Kräftegleichgewicht

Experiment: Kräftegleichgewicht

Bildet zwei Gruppen, die im Tauziehen gegeneinander antreten. Im ersten Schritt zieht jede Gruppe so stark am Seil, dass sich das Seil nicht bewegt. Beantworte die nachfolgenden Fragen:

Welche Kräfte sind gleich groß?
Welche Richtung haben die jeweiligen Kräfte?

Kräftegleichgewicht - Simulation

Stelle in der Simulation auf der Seite phet.colorado die Mannschaften beim Tauziehen so zusammen, dass ein Kräftegleichgewicht entsteht.

Kräfte im Gleichgewicht - Hefteintrag

Ein Gegenstand ist im Kräftegleichgewicht, wenn auf ihn zwei gleich große Kräfte mit entgegengesetzten Richtungen wirken. So heben sich die Kräfte in ihren Wirkungen auf.

Übung 5 - Kräftegleichgewicht

Bearbeite im Buch S. 165, Aufgabe 5 und 6.
Bearbeite die Tauzieh-Aufgabe auf leifiphysik
Bearbeite die nachfolgenden LearningApps.

1.4 Wechselwirkung von Kräften (Newton III)

Experiment: Raketenpost mit dem Luftballon

Material: 1 Luftballon, 1 Trinkhalm, dünne Schnur (ca. 2m), Klebefilm
Durchführung: Fädle den Trinkhalm auf den dünnen Draht. Blase einen Luftballon auf, halte die Öffnung zu und klebe ihn an den Trinkhalm. Nun lass die Luft aus dem Ballon strömen.

Notiere deine Beobachtung und eine Erklärung.

Beobachtung: Entfernst du die Wäscheklammer bzw. lässt die Öffnung des Ballons los, so entweicht die Luft aus dem Luftballon und der Ballon gleitet schnell am Faden entlang.

Erklärung: Kann die Luft aus dem Ballon strömen, übt der Luftballon eine Kraft in Richtung der Öffnung des Ballons auf die Umgebungsluft aus. Aufgrund des Wechselwirkungsgesetztes übt daher die Luft eine gleich große, aber entgegengesetzt gerichtete Kraft auf den Luftballon aus. So wird der Luftballon beschleunigt.

Wechselwirkungsprinzip - Hefteintrag

Wirken zwei Körper aufeinander ein, treten immer zwei Kräfte auf:
Kraft und Gegenkraft.
Die Kräfte greifen an verschiedenen Körpern an, sind gleich groß und entgegengesetzt gerichtet.
Wechselwirkungsprinzip (NEWOTN) actio = reactio.
Beispiel: Raketenantrieb

Übung 6 - Wechselwirkungsprinzip

Bearbeite die nachfolgenden LearningApps.

1.5 Kräfte messen

Kräfte messen - Experiment

Zwei Schüler bzw. Schülerinnen ziehen den Expander auseinander.

Wann sind zwei Kräfte gleich groß, die man mit diesem Versuch vergleicht?
Welche Wirkung von Kraft wird hier verwendet?

Kräfte messen - Hefteintrag

Um Kräfte zu messen, braucht man eine Einheit und ein Messgerät.
Einheit: 1 Newton (1 N)
1 N ist die Kraft, die du zum Heben einer Tafel Schokolade (100 g) benötigst.
Formelzeichen: F (von engl. force)
Messgerät: Federkraftmesser

Eine Masse von 1 kg hat also eine Kraft von 10 N (Gewichtskraft).

Die Einheit ist nach dem Physiker Isaac Newton (1643 – 1727) benannt.

Experiment: Hookesches Gesetz

Wie funktioniert ein Kraftmesser?
Führe die Simulation zum Hookeschen Gesetz durch. Erkläre damit, wie ein Federkraftmesser funktioniert.

Simulation zum Hookeschen Gesetz auf phet.corolado

Beobachtung: Schraubenfedern sind gut zum Messen von Kräften geeignet, weil bei ihnen Kraft und Verformung proportional sind:

doppelte Kraft → doppelte Verlängerung,
dreifache Kraft → dreifache Verlängerung ...

Diesen Zusammenhang bezeichnet man als Hookesches Gesetz.

Übung 7 - Kräfte messen

Bearbeite die nachfolgende LearningApp.
Bearbeite das AB zum Messen von Kräften. Du erhältst es von deiner Lehrerin.

1.6 Kräfte addieren

Experiment: Kräfteaddition - Wenn mehrere Kräfte wirken

Führe mit deiner Sitznachbarin/deinem Sitznachbarn "Armdrücken" durch. Beantworte dann die folgenden Fragen:

Wo wirken Kräfte?
Wo ist der Angriffspunkt?
Welche Richtungen haben die Kräfte?
Welche Beträge haben die Kräfte?

Kräfteaddition - Hefteintrag

Zwei Kräfte, die an einem Gegenstand angreifen, setzen sich zu einer resultierenden Kraft zusammen (Kräfte addieren sich in ihrer Wirkung).

Übung 8 - Kräfteaddition

Löse im Buch S. 171, Aufgabe 2 (Aufzug).

Experiment: Kräfteparallelogramm

...

Originallink https://www.geogebra.org/m/N7BKbV37

Übung 9 - Kräfteparallelogramme zeichnen

Bearbeite das AB zum Kräfteparallelogramm. Du erhältst es von deiner Lehrerin.

1.7 Masse und Gewichtskraft

Masse und Gewichtskraft - Hefteintrag

Die Kraft, mit der ein Gegenstand nach unten gezogen wird, heißt Gewichtskraft.
Die Gewichtskraft eines Mehl-Paketes beträgt auf der Erde 10 N. Wenn man es auf den Mond bringt, verändert es sich nicht, seine Masse bleibt gleich, es ist immer noch genauso viel Mehl. Aber die Gewichtskraft ist auf dem Mond viel geringer. Sie beträgt nur noch 1,6 N. (Die Erde zieht die Gegenstände etwa 6-mal stärker an als der Mond.)

Die Gewichtskraft ist vom Ort abhängig, die Masse ist unabhängig vom Ort, sie ist überall gleich groß.

Übung 10 - Masse und Gewichtskraft

Bearbeite die nachfolgende LearningApp.
Bearbeite das AB zur Masse und Gewichtskraft, du erhältst es von deiner Lehrerin.

Zusammenfassung

Bist du fit?

Lies auf S. 175 die Texte im "Überblick" durch.
Schreibe zu jedem Satz einen kurzen Stichpunkt in dein Heft.
Bearbeite die Aufgaben 1 - 6

2. Einfache Maschinen

@@ Zeile 1: / Zeile 1: @@
+[[Datei:Schullogo HLR.jpg|rechts|rahmenlos|80x80px]]{{Fortsetzung|vorher=zurück zur Seite der Herta-Lebenstein-Realschule|vorherlink=Herta-Lebenstein-Realschule}}
+<br>
 {{Navigation|[[Benutzer:Buss-Haskert/Mechanik|1. Die Kraft]]<br>
-[[Benutzer:Buss-Haskert/Mechanik/Einfache Maschinen|2. Einfache Maschinen]]}}
+[[Benutzer:Buss-Haskert/Mechanik/Einfache Maschinen|2. Einfache Maschinen]]<br>
+[[Benutzer:Buss-Haskert/Mechanik/Energie und Leistung|3. Energie und Leistung]]}}
 == Kräfte und Maschinen ==
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 N ist die Kraft, mit der die Erde an einer Tafel Schokolade zieht. (1 N entspricht 100g.)<br>
 Also: 10N entspricht 1kg.|3=Merksatz}}
+{{#ev:youtube|g4eChnZoMic|800|center}}
 Zusammenfassung:
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 ====1.2 Kräfte darstellen - Kraftpfeile====
 {{Box|Experiment: Kräfte darstellen|Zwei Schüler schießen einen Fußball entsprechend der Aufgabenkarten.<br>
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 * Welche Richtung haben die jeweiligen Kräfte?|Experimentieren}}
-{{Box|Kräftegleichgewicht - Simulation|Stelle in der Simulation auf der Seite [https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-and-motion-basics_all.html?locale=de phet.colorado] die Mannschaften beim Tauziehen so zusammen, dass ein Kräftegleichgewicht entsteht.|Üben}}
+{{Box|1=Kräftegleichgewicht - Simulation|2=Stelle in der Simulation auf der Seite [https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-and-motion-basics_all.html?locale=de phet.colorado] die Mannschaften beim Tauziehen so zusammen, dass ein Kräftegleichgewicht entsteht.|3=Üben}}
 {{Box|Kräfte im Gleichgewicht - Hefteintrag|Ein Gegenstand ist im Kräftegleichgewicht, wenn auf ihn zwei '''gleich große''' Kräfte mit '''entgegengesetzten Richtungen''' wirken. So heben sich die Kräfte in ihren Wirkungen auf.|Arbeitsmethode}}
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 ====1.5 Kräfte messen====
+{{Box|Kräfte messen - Experiment|Zwei Schüler bzw. Schülerinnen ziehen den Expander auseinander.<br>
+* Wann sind zwei Kräfte gleich groß, die man mit diesem Versuch vergleicht?
+* Welche Wirkung von Kraft wird hier verwendet?|Experimentieren}}
 {{#ev:youtube|liFfWL0TQ44|800|center|||start=197&end=233}}
+{{Box|Kräfte messen - Hefteintrag|Um Kräfte zu messen, braucht man eine Einheit und ein Messgerät.<br>
+Einheit:   1 Newton (1 N)<br>
+N ist die Kraft, die du zum Heben einer Tafel Schokolade (100 g) benötigst.<br>
+Formelzeichen:   F   (von engl. force)<br>
+Messgerät:  Federkraftmesser <br>
+[[File:Fortomezurilo.png|Fortomezurilo|400x400px]]<br>
+Eine Masse von 1 kg hat also eine Kraft von 10 N (Gewichtskraft).<br>
+Die Einheit ist nach dem Physiker Isaac Newton (1643 – 1727) benannt.<br>|Arbeitsmethode}}
+{{Box|Experiment: Hookesches Gesetz|Wie funktioniert ein Kraftmesser?<br>
+Führe die Simulation zum Hookeschen Gesetz durch. Erkläre damit, wie ein Federkraftmesser funktioniert.
+* Simulation zum [https://phet.colorado.edu/de/simulations/hookes-law Hookeschen Gesetz auf phet.corolado]|Experimentieren}}
+{{Lösung versteckt|Beobachtung:  Schraubenfedern sind gut zum Messen von Kräften geeignet, weil bei ihnen Kraft und Verformung proportional sind:<br>
+* doppelte Kraft → doppelte Verlängerung,
+* dreifache Kraft → dreifache Verlängerung ...
+Diesen Zusammenhang bezeichnet man als Hookesches Gesetz.|Beobachtung|Schließen}}
+{{#ev:youtube|2-dsNgdxbJs|800|center}}
+{{Box|Übung 7 - Kräfte messen|* Bearbeite die nachfolgende LearningApp.
+* Bearbeite das AB zum Messen von Kräften. Du erhältst es von deiner Lehrerin.|Üben}}
 {{LearningApp|app=5663575|width=80%|height=600px}}
-{{LearningApp|app=6284598|width=80%|heigth=400px}}
 ====1.6 Kräfte addieren====
+{{Box|Experiment: Kräfteaddition - Wenn mehrere Kräfte wirken|Führe mit deiner Sitznachbarin/deinem Sitznachbarn "Armdrücken" durch. Beantworte dann die folgenden Fragen:
+* Wo wirken Kräfte?
+* Wo ist der Angriffspunkt?
+* Welche Richtungen haben die Kräfte?
+* Welche Beträge haben die Kräfte?|Experimentieren}}
+{{Box|Kräfteaddition - Hefteintrag|Zwei Kräfte, die an einem Gegenstand angreifen, setzen sich zu einer resultierenden Kraft zusammen (Kräfte addieren sich in ihrer Wirkung).|Arbeitsmethode}}
+{{#ev:youtube|N567gZlGfZU|800|center|||start=0&end=352}}
+{{Box|Übung 8 - Kräfteaddition|Löse im Buch S. 171, Aufgabe 2 (Aufzug).|Üben}}
+{{Box|Experiment: Kräfteparallelogramm|...|Experimentieren}}
 Originallink https://www.geogebra.org/m/N7BKbV37
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+{{#ev:youtube|QRtDbqEKdM0|800}}
+{{#ev:youtube|JdihgTx_kW8|800}}
+{{Box|Übung 9 - Kräfteparallelogramme zeichnen|Bearbeite das AB zum Kräfteparallelogramm. Du erhältst es von deiner Lehrerin.|Üben}}
 ====1.7 Masse und Gewichtskraft====
 {{#ev:youtube|x2adl6LszcE|800|center}}
+{{Box|Masse und Gewichtskraft - Hefteintrag|Die Kraft, mit der ein Gegenstand nach unten gezogen wird, heißt Gewichtskraft.<br>
+Die Gewichtskraft eines Mehl-Paketes beträgt auf der Erde 10 N. Wenn man es auf den Mond bringt, verändert es sich nicht, seine Masse bleibt gleich, es ist immer noch genauso viel Mehl. Aber die Gewichtskraft ist auf dem Mond viel geringer. Sie beträgt nur noch 1,6 N. (Die Erde zieht die Gegenstände etwa 6-mal stärker an als der Mond.)<br>
+Die '''Gewichtskraft ist vom Ort abhängig''', die '''Masse ist unabhängig vom Ort''', sie ist überall gleich groß.|Arbeitsmethode}}
+{{#ev:youtube|9auPDNujfwk|800}}
+{{Box|Übung 10 - Masse und Gewichtskraft|* Bearbeite die nachfolgende LearningApp.
+* Bearbeite das AB zur Masse und Gewichtskraft, du erhältst es von deiner Lehrerin.|Üben}}
+{{LearningApp|app=6284598|width=80%|height=600px}}
+===Zusammenfassung===
+{{Box|Bist du fit?|
+* Lies auf S. 175 die Texte im "Überblick" durch.
+* Schreibe zu jedem Satz einen kurzen Stichpunkt in dein Heft.
+* Bearbeite die Aufgaben 1 - 6|Üben}}
+{{Fortsetzung|weiter=2. Einfache Maschinen|weiterlink=Benutzer:Buss-Haskert/Mechanik/Einfache Maschinen}}

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Inhaltsverzeichnis

Kräfte und Maschinen

1. Die Kraft

1.1 Kraft und ihre Wirkungen

1.1 Grundlagen zur (physikalischen) Kraft

1.2 Kräfte darstellen - Kraftpfeile

1.3 Kräftegleichgewicht

1.4 Wechselwirkung von Kräften (Newton III)

1.5 Kräfte messen

1.6 Kräfte addieren

1.7 Masse und Gewichtskraft

Zusammenfassung

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1. Die Kraft

1.1 Kraft und ihre Wirkungen

1.1 Grundlagen zur (physikalischen) Kraft

1.2 Kräfte darstellen - Kraftpfeile

1.3 Kräftegleichgewicht

1.4 Wechselwirkung von Kräften (Newton III)

1.5 Kräfte messen

1.6 Kräfte addieren

1.7 Masse und Gewichtskraft

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