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Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Physikalische Größen und Maßeinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
A Mechanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Längenmaß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Flächenmaß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Raummaß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zustandsformen der Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Geschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Momentangeschwindigkeit – Durchschnittsgeschwindigkeit . . .
Beschleunigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kräfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gewichtskraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Masse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zusammenhang zwischen Masse und Gewichtskraft . . . . . . . . . . . . . . .
Beharrungsvermögen der Körper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Die Maßeinheit für die Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Praktische Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kraft „erzeugt“ Gegenkraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reibungskräfte sind Gegenkräfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Seil, Stange und Umlenkrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Flaschenzüge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Arbeit und Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Geschwindigkeit und Leistung – Arbeit und Beschleunigung . . .
Arbeit und Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Energieerhaltungssatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wirkungsgrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Räder als Kraftwandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Arbeit am Wellrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Räder als Drehmomentwandler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zusammengesetzte Antriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hebel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sonderformen des Hebels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Addition von Kräften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
„Zerlegung“ einer Kraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schwerpunkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gleichgewichtsarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Druck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
41
42
44
46
48
50
52
53
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
74
3
4
B Flüssigkeiten und Gase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kolbendruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kolbendruck und Druckmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hydraulik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schweredruck in Flüssigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Luftdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wirkungen des Luftdrucks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Auftrieb in Flüssigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Auftrieb in Gasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schwimmen – Sinken – Schweben – Steigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Druck in eingeschlossenen Gasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kohäsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Adhäsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
76
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
C Wärmelehre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Thermometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ausdehnung bei Temperaturerhöhung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Volumenänderung bei Temperaturänderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Thermisches Verhalten der Gase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Das allgemeine Gasgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zusammenhang zwischen Arbeit und innerer Energie . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wärmemenge und Wärmekapazität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Spezifische Wärmekapazität und spezifischer Heizwert . . . . . . . . . . . . . . .
Die Mischungsformel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mechanische Energie und Wärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schmelzen und Erstarren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Verdunsten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Verdampfen und Kondensieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dampfheizung und Kühlschrank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wärmeleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Energietransport mit und ohne Materie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dampfmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Verbrennungsmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wichtige Energieumwandlungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sinnvolle Energienutzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Physikalische Grundlagen des Wetters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wettergeschehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wärmespeicher der besonderen Art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100
100
102
104
106
108
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
130
132
134
136
138
140
142
144
146
148
Lösungen
......................................................................................
150
Quellen
.........................................................................................
166
Register
........................................................................................
167
Mechanik
Kraft „erzeugt“ Gegenkraft
Die unzertrennlichen Schwestern
Trete ich mit dem Fuß gegen einen massigen Stein, so tut mir der Zeh weh! Hat
mich der Stein getreten? Ja!!! Kaum zu
glauben, aber es stimmt. Die Moral von
der Geschichte: Tritt keinen schweren
Stein – Vorsicht, er tritt im gleichen Augenblick gleich stark zurück.
Der Physiker sagt das so:
FA
FB
Greift der Körper A (Fuß) mit der Kraft
FA am Körper B (Stein) an, so übt der
Körper B auf den Körper A die Gegenkraft FB aus. Beide Kräfte sind gleich
groß, aber entgegengesetzt gerichtet.
Das ist das Wechselwirkungsgesetz.
Kraft ist gleich Gegenkraft oder Actio ist gleich Reactio.
Beispiel
Der Daumen D übt eine Kraft FD auf
das Brett B aus. Die Kraft FD greift an
B an. Dann wirkt die Gegenkraft FB
auf den Daumen; das heißt, die Kraft
FB greift am Daumen an. Der Daumen spürt das.
FB
FD
40
A53
Peter hängt mit einer Hand am Reck. Er übt auf die Reckstange eine
Kraft FP = 500 N aus. Wie groß ist die Kraft FR, die die Reckstange auf
Peters Hand ausübt?
A54
Susi drückt mit dem Daumen auf die Spitze einer Reißzwecke. Wo
greift die Kraft FD des Daumens an, wo greift die Kraft FR der Reißzwecke an? Hat Letzteres Folgen?
Mechanik
Reibungskräfte sind Gegenkräfte
Ein klarer Fall von Reibung
Ein Körper wird gleichförmig über eine horizontale Unterlage gezogen. Zunächst sitzt der Körper fest, er haftet an der Unterlage. Das ist ein Fall von
Haftreibung. Beginnt der Körper über die Unterlage zu gleiten, spricht man
von Gleitreibung. Kommen Rollen zwischen Körper und Unterlage, spricht
man von Rollreibung. In allen Fällen gilt:
Die Kraft der Reibung – kurz auch Reibkraft oder Reibungskraft FR genannt – ist der Zugkraft FZ entgegengesetzt. Sie ist bei gleichförmiger Bewegung genauso groß wie die parallel zur Reibfläche wirkende Zugkraft.
FR = FZ
Das Reibungsgesetz für den Normalfall
Ein schwerer Klotz lastet auf seiner Unterlage. Dann wirkt
seine Gewichtskraft ganz normal senkrecht auf die Unterlage, die Reibfläche. Diese Kraft nennen wir schlicht Normalkraft. Es gilt, was zu erwarten war: Je größer
F
die Normalkraft FN, desto größer die Reibkraft FR. Also
können wir schreiben FR ~ FN. Jetzt kommt wieder, was kommen muss, ein
Quotient wird gebildet:
FZ
R
FR
= konstant.
FN
Die Konstante hängt vom Material der reibenden Körper und der Rauigkeit
der Reibflächen ab. Sie heißt Reibungszahl und wird mit dem Buchstaben µ
(sprich: mü) bezeichnet.
Reibungsgesetz:
FR
= µ oder FR = µ FN
FN
Reibt trockenes Holz auf trockenem Holz, ist die Haftreibungszahl ungefähr
µ = 0,3 bis 0,6, die Gleitreibungszahl ungefähr 0,2.
A55
Geht es beim Autofahren am besten ganz ohne Reibung?
A56
Öl kann die Haft-, Gleit- und Rollreibung verringern. Wann ist das
von Nutzen, wann von Übel?
A57
Wie groß ist die Gleitreibkraft FR einer Holzkiste (102 kg Ⳏ 1000 N)
auf einem Holzboden?
Beispiel
41
Mechanik
Seil, Stange und Umlenkrolle
Mit verlängertem Arm
Nur zur Erinnerung – Kennzeichen der Kraft sind: 1. Betrag (Größe)
2. Angriffspunkt
3. Richtung
Seile übertragen Zugkräfte, Stangen übertragen Zug- und Schubkräfte. Dadurch wird der Angriffspunkt der Kraft verlagert. Betrag und Richtung der
Kraft bleiben dabei unverändert. Seile und Stangen sind Werkzeuge.
Hier wird der Angriffspunkt der
Kraft verlagert: von der Hand zur
Lanzenspitze.
Im gespannten Seil herrscht
überall die gleiche Zugkraft.
Auch hier wird der Angriffspunkt der Kraft verlagert:
von der Hand an den Bug
des Schiffes.
Beispiele
a) „Werkzeug“ Schrubber. Er überträgt Schub- und Zugkräfte.
b) Das Zugseil am Schlitten „verlängert“ den Arm beim Schlittenziehen.
c) Oft werden Gegenstände, zum Beispiel auf dem Bau, mit einem Seil nach
oben gezogen. Der Bauarbeiter verlängert mit dem Seil seinen Arm. Dazu
kommt aber noch der Hauptvorteil, er muss nicht auch noch sein Eigengewicht zusammen mit dem Gegenstand nach oben tragen. Oft ist sein
Eigengewicht größer als das Gewicht des Gegenstandes.
d) Drahtspiralen oder leicht biegsame Stahlruten, die in Ummantelungen
geführt werden, sogenannte Bowdenzüge, verbinden die Vorteile einer
Stange mit denen eines Seiles.
Nachdenkliches
42
Ankerkette, Angelschnur, Krücke, Hochsprungstab, Lasso – Werkzeuge? –
Ja.
Mechanik
Für die Bequemlichkeit erfand man die Umlenkrolle
Mit einem Seil und einer Umlenkrolle kann die Kraftrichtung umgelenkt
werden. Es ist für den Maurer bequemer, vom Boden aus den Eimer über die
Umlenkrolle hochzuziehen als vom Dach her.
Die Zugkraft FZ ist dabei genau so groß wie die Kraft am anderen Seilende,
zum Beispiel die Gewichtskraft FG einer Last. Bei guter Lagerung der Rolle
können die Rollreibkräfte vernachlässigt werden. Die Umlenkrolle selbst ist
ortsfest.
Mit ortsfester Rolle und einem Seil vermag man die Richtung einer Kraft zu
ändern, nicht aber den Betrag der Kraft.
FR
FZ ≈ FG + FR
FZ ≈ FG
FG
FG
Mit Seil und Öse geht es auch. Die dabei auftretenden Reibkräfte FR können
aber beachtlich sein. Dann gilt FZ = FG + FR
Eine Last (70 kg Ⳏ 686,7 N) wird mittels Haken und Seil bei einer Reibkraft
von FG = 50 N hochgezogen.
Dann muss eine Zugkraft FZ = 686,7 N + 50 N = 736,7 N aufgewendet werden.
A58
Welchen Vorteil bietet die Abschleppstange gegenüber dem Abschleppseil?
A59
Werkzeug Harke: Welche Kräfte kann man mit der Harke übertragen?
A60
Welche Vorteile haben der Bowdenzug oder der Fotoauslöser oder
der flexible Rohrstockbesen des Schornsteinfegers gegenüber einer
starren Stange oder einem losen Seil?
A61
Wie groß muss die Zugkraft eines durch die Öse geführten Seiles
sein, wenn eine Gewichtskraft FG = 300 N und die Reibkraft FR =
70 N betragen?
Beispiel
43
Mechanik
Flaschenzüge
Kraft-Teiler
So einfach ist das: Wird eine Kraft FG, die nach
unten wirkt, von zwei Seilstücken „abgefangen“, so fängt jedes Seilstück für sich je die
Hälfte dieser Kraft ab.
F1 = F2 =
F1 =
1
F
2 G
1
F
2 G
F2 =
1
F
2 G
FG
FG
F1
Dasselbe Prinzip wird auch beim
Tragen eines Wäschekorbes angewendet.
F2
Jeder Träger bringt die Hälfte von
FG als Gegenkraft auf.
1
F
2 G
F1 =
1
F
2 G
1
F ;
2 G
F2 =
1
F
2 G
FG
Jetzt kommt der Trick mit der Umlenkrolle:
An der beweglichen Rolle wirkt die Kraft FG
(die Gewichtskraft der beweglichen Rolle mit
eingeschlossen). Um dieses Gewicht zu halten,
1
F
2 G
benötigt man
Gewichtskraft FG wird von der Decke abgefangen.
Die Haltekraft FH ist nur halb so groß wie die
Gewichtskraft FG :
FH
FH =
1
F
2 G
1
F
2 G
FG
44
1
F . Denn die andere Hälfte der
2 G
1
F
2 G
Dafür muss das Zugseil doppelt so weit gezogen
werden, wie die Last hoch kommt.
Der Flaschenzug hat mehrere bewegliche Rollen
und Umlenkrollen.
Mechanik
Der Flaschenzug mit insgesamt vier Rollen
Der Flaschenzug mit vier Rollen besitzt vier Seilstücke, an denen die
Last hängt. Dann ist die Haltekraft
nur noch
FH
FH
FH
FH =
FH
1
der Gewichtskraft.
4
1
F
4 G
FH
FG
Bei Flaschenzügen mit n Rollen ist die Haltekraft 1 n-tel
der Gewichtskraft. Bei technischen Flaschenzügen sind
die Rollen kompakter angeordnet als in der Abbildung
links oben dargestellt (vergleiche nebenstehende Abbildung). Jedes der beiden Rollenpakete für sich heißt „Flasche“ oder „Block“!
FH
Ein Flaschenzug hat zusammen 6 Rollen. Mit ihm soll ein Mann (m1 = 80 kg)
hochgezogen werden. Die untere Flasche hat eine Masse m2 = 5 kg. Welche
Kraft muss ohne Berücksichtigung der Reibung aufgewendet werden?
Nebenrechnung: m1 Ⳏ 80 · 9,81 N ⬇ 785 N
m2 Ⳏ 5 · 9,81 N ⬇ 49 N
Dann gilt:
FH =
1
834
(785 N + 49 N) =
N = 139 N
6
6
Und das ist der Endeffekt: 139 N Ⳏ 14 kg! Mit dem Flaschenzug muss nur so
viel Kraft aufgewendet werden wie die, die dem Heben einer Masse von nur
14 kg entspricht.
A62
Ein Turner wird mit 800 N von der Erde angezogen. Er hängt mit
beiden Armen am Reck. Welche Kraft wirkt in jedem Arm?
A63
Bei einem Flaschenzug mit sechs Rollen wiegen Last und die Rollen
der unteren Flasche zusammen 60 kg. Das bedeutet, sie werden zusammen mit rund 600 N von der Erde angezogen. Mit welcher Kraft
muss am Zugseil gezogen werden, um die Last zu halten?
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Bei einem Flaschenzug mit vier Rollen wird 16 m Zugseil über die
obere Rolle gezogen. Um wie viel Meter steigt die Last nach oben?
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Lösungen Teil A: Mechanik
ρKupfer =
5000 g
g
m
=
= 9,0
V 555 cm3
cm3
5400 g
g
m
=
= 2,7
ρAluminium =
V 2000 cm3
cm3
ρWasser =
3000 g
g
m
=
=1 3
V 3000 cm3
cm
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Es handelt sich um Luft. 1 l Luft hat die Masse von 1,3 g; dann haben 2 l Luft die
Masse von 2,6 g.
ρ=
1000 g
g
= 7,9
. Es handelt sich um ein Eisenstück.
126,6 cm3
cm3
Die Dichte jedes Stoffes ist vom Ort unabhängig, also ist die Dichte eines Stoffes auf
der Erde so groß wie im Raumschiff um die Erde. Dichte ist eine Stoffeigenschaft.
Masse ist eine Körpereigenschaft.
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Die Kraft FR = 500 N. Sie greift an Peters Hand an.
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Die Kraft FD greift an der Spitze der Reißzwecke an. Die Kraft FR greift am Daumen
von Susi an. Das hat Folgen. Die Spitze der Reißzwecke dringt in den Daumen ein!
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Nein, die Reifen müssen durch Reibkräfte in Kontakt mit der Straße gehalten werden,
sonst würden die Räder ständig durchdrehen. Auch Bremsen und Lenken wäre nicht
möglich.
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Von Nutzen:
Öl verhindert „Kolbenfresser“ – Verhinderung der Haftreibung.
Öl lässt die Kolben leichter im Zylinder laufen – Verringerung der Gleitreibung.
Öl in Kugellagern verringert die Rollreibung.
Von Übel:
Ölfilm auf der Straße – Verringerung der Reibung zwischen Straße und Reifen. Rutschgefahr!
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µ = 0,2; FR = 0,2 · 1000 N = 200 N.
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Die Abschleppstange überträgt auch Schubkräfte, wodurch kurze Rückwärtsverschiebungen möglich sind.
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Es werden Zug- und Schubkräfte übertragen.
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Bowdenzüge, Fotoauslöser und biegsame Stangen vereinigen die Flexibilität des Seiles mit der Fähigkeit, auch Schubkräfte zu übertragen.
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FZ = FG + FR = 300 N + 70 N = 370 N
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In jedem Arm wirken 400 N.
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Am Zugseil müssen 100 N wirken.
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