Stundenprotokoll der Physikstunde vom 20.02

Stundenprotokoll der Physikstunde vom 20.02.2006
Kurs: Physikgrundkurs 11.2
Lehrer: Herr Heidinger
Protokollant: Christian Tremmel
Verbesserung der HÜ:
Aufgabe 1 : Begriffe
Erläutere folgende Begriffe in jeweils einem Satz:
a) Trägheitssatz Der Trägheitssatz besagt, dass ein Gegenstand das Erstreben
hat, in seinem
Zustand der Ruhe oder geradlinigen Bewegung zu
verbleiben, solange keine Kräfte auf ihn wirken.
b) Dynamische Kraftdefinition Masse ist indirekt proportional zur
Beschleunigung (Je schwerer der Körper, desto schwerer die Beschleunigung,
bei gleicher Kraft) m . a = konstant F = m * a
c) Actio = Reactio zu jeder Kraft Fa gibt es eine Gegenkraft, die auf Fb
entgegenwirkt.
A
B
Fa
Fb
Aufgabe 2: Kräftebeschreibung
An einer elastischen Feder hängt eine Masse m.
a) Skizziere die Situation und trage alle wirkenden Kräfte ein.
FD
FG = -FD
FG
b) Durch eine zusätzliche Kraft wird die Feder nach unten ausgelenkt. Trage die nun
wirkenden Kräfte in eine weitere Skizze ein.
FD
FD = -( FG + FB)
FG
FB
Aufgabe 3: Rechnung
a) Mit welcher Kraft muss ein Auto ( Masse 1,5 t) aus der Geschwindigkeit 63 km/h
gebremst werden, damit es auf einer Strecke zum Stehen kommt?
Geg.: m = 1,5 t, v = 63 km/h, s = 50m
Ges.: Fa
Lös.: v = Quadratwurzel(2*a*s)
a = v^2/2s
F = m*a = m* v^2/2s = 1500kg*3.0625 m/s^2 = 4593,75 N ( Das ABS(Anti Blokier
System) muss
eingreifen!!!)
b) Welche Kraft wirkt dabei auf einen Fahrer mit der Masse 70 kg?
70 kg*3,0625 m/s^2 = 214 N
Vergleichen der Hausaufgaben:
Aufgabe 3 vom Arbeitsblatt zum Wechselwirkungssatz
In einem Tau sind Kraftmesser eingebaut.
a) Welche Kraft übt jeder Sportle aus?
Der erste Sportler zieht mit 200 N, der zweite ebenfals mit 200N und der dritte Sportler mit
600N.
b) Welche Kraft muss der Haken aushalten?
Der Haken muss die gleiche Kraft aushalten, wie der Kraftmesser vor dem Haken zeigt,
also 1000N.
c) Zeichne alle Kräfte ein.
1000N
200N
800N
600N
Aufgabe 6 vom Arbeitsblatt zum Wechselwirkungsgesetz
Zwei völlig gleiche Autos stoßen frontal aufeinander. Das Auto A ist allerdings schwer
beladen und hat die doppelte Masse wie B. Welches Auto wird schwerer beschädigt,
wenn…
a) …das schwere Auto ruht
b) … das leichte Auto ruht
c) … beide mit gleicher Geschwindigkeit aufeinanderprallen?
In alle drei Fällen sind die Kräfte, die beim Aufprall entstehen gleich und somit tragen alle
beiden Auto den gleichen Schaden mit sich.
beladen A
B
Fb
Fa
AAAA
A
Fa = -Fb
Tafelanschrieb:
Feder
(elastisch)
4.3 Wechselwirkung und Impulserhaltung
Luftauslass der Fahrbahn
a) Versuchsaufbau:
Plastin
(unelastisch)
V1
M1
Luftzufuhr
V2 = 0
b) Durchführung:
Zwei Gleiter auf der Luftkissenfahrbahn stoßen zusammen. Ihre Massen ( m1, m2 )
und ihre Geschwindigkeiten ( v1, v2 ) können verändert werden.
c) Beobachtung:
1.) unelastisch
m1 = m2
v1>0 , v2 = 0
v1 = 0 , v2 > 0
v1 > 0 , v2 < 0
v3 = ½ v1
v3 = ½ v2
v3 = 0
v1>0, v2= -2v1
v3 = 0
M1=2*m2
2.) elastisch
m1 = m2 : v1>0; v2 = 0
v1 = 0; v2>0
v1>0 ; v2 = - v1
v1>0 ; v2>v1
m1 = 2m2 :
v1’ = 0 v2’ = v1
v1’ = v2 v2’= 0
v1’ =v2 v2’=v1
v1’=v2 v2’ = v1
( Impulsaustausch)
v1> 0, v2=0 v1’= ½ v1; v2’ = v1
In allen Fällen bleibt eine Größe immer konstant…Der Impuls
d) Definition: Das Produkt aus der Geschwindigkeit (v) und der Masse ( m) eines
Körpers heißt Impuls
p=m*v