Physik Grundwissen 8. und 9. Klasse
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Physik Grundwissen 8. und 9. Klasse 1. Kräfte • Eine Kraft wird festgelegt durch: Angriffspunkt, Richtung und Betrag (Einheit: 1N = 1Newton). • Wirkt auf einen Körper keine Kraft, dann bleibt er in Ruhe oder bewegt sich geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit weiter. (Trägheitssatz) • Hookesches Gesetz: (elastische Dehnung) F = Ds F: Kraft, D: Federhärte, s: Auslenkung • Kräftezusammensetzung: Greifen zwei (oder mehr) Kräfte an einem Punkt an, können diese durch eine Gesamtkraft ersetzt werden. (Kräfteparallelogramm) − → kraft G wird zerlegt in Hangab− → − → triebskraft F H und Normalkraft F N : − → FH − → FN − → G − → G 2. Masse und Dichte • Zusammenhang zwischen Gewichtskraft G und Masse m eines Körpers: G = mg, gErde = 9, 81 N kg • Dichte ̺ eines Körpers: ̺= m V (m: Masse, V : Volumen) − → − → 3. Druck F1+ F2 • Druck p: − → F1 − → → − F2 F1 − → F2 • Kräftezerlegung: Jede Kraft kann in zwei vorgegebene Richtungen zerlegt werden. (Konstruktion eines Kräfteparallelogramms) − → − → − → geg.: F ges.: F1 , F2 , so dass − → − → − → F = F1 + F2 − → − → − → F F F − → − → F1 F2 z.B. schiefe Ebene: die Gewichts- p= F A (F : Kraft, A: Fläche) • Die Auftriebskraft eines Körpers hat denselben Betrag wie das Gewicht der verdrängten Flüssigkeit. (Gesetz von Archimedes) 4. Reibung • Wird ein Körper über eine Unterlage bewegt, tritt eine Reibungskraft FR auf; diese ist direkt proportional zur Normalkraft FN (mit welcher der Körper senkrecht auf die Unterlage gedrückt wird): FR = µFN (µ: Reibungszahl) 5. Arbeit 9. Leistung • Wirkt entlang eines geraden Weges s die konstante Kraft F , wird die Arbeit W verrichtet: • Zusammenhang zwischen Leistung P und Arbeit W einer Maschine: P = W = Fs Arbeit = Kraft×Weg“ ” [W ] = 1Nm = 1J Joule W t J [P ] = 1 = 1W (Watt) s 10. Wirkungsgrad • Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von genutzter und aufgewandter Arbeit bzw. Leistung: 6. Energie • Verrichtet eine Körper Arbeit, so nimmt seine Energie um diesen Arbeitsbetrag ab; wird an ihm Arbeit verrichtet, nimmt seine Energie um diesen Arbeitsbetrag zu. Pnutz Wnutz = Waufgew. Paufgew. 11. Wärme • Wird einem Körper die Energie ∆E zugeführt oder entzogen und ändert sich seine innere Energie um diesen Betrag, dann gilt für die hierdurch bewirkte Temperaturänderung ∆T ∆E = c · m · ∆T [E] = 1J 7. Energieformen • Höhenenergie: Eh = mgh m: Masse, h: Höhe über Bezugsniveau • Spannenergie: ESp = η= (c = spezif. Wärmekapazität, m = Masse) 12. Wichtige Umrechnungen 1 Ds2 2 • Geschwindigkeit: D: Federhärte, s: Auslenkung (elastische Feder) • kinetische Energie: 1 m km = 3,6 s h und umgekehrt: Ekin = 12 mv 2 1 m: Masse, v: Geschwindigkeit in m s 8. Energieerhaltung km 1 m = h 3,6 s • Energie: 1kWh = 3,6MJ = 3.600.000J • In einem abgeschlossenen System ist die Summe aller Energien konstant. Energie kann nur durch (mechanische) Arbeit in eine andere Energieform umgewandelt werden. • Druck: 1Pa = 1 N m2 andere Einheit: 1bar = 1.000hPa = 100.000Pa 2
