Faszination Physik 4 - L e i tf a d e n f ü r d i e G r u p p e n a r b e i t 3.1 Zentripetalkraf, Gravitationskraft, Gewicht Zunächst müssen wir uns einige theoretischen Kenntnisse über die Zentripetalkraft und die Gravitationskraft aneignen. Verwende dazu den Teil Wissen S. 52 bis 55. Arbeite diese vier Seiten durch und versuche die gestellten Fragen zu beantworten. Das ist auch eine Vorbereitung auf mögliche Prüfungen oder Tests. Trage die Antworten auf die Fragen in dein Heft ein oder markiere sie im Buch. Fragen: 1. Wie möchten sich Körper von sich aus bewegen? Wer ist daran schuld? 2. Was braucht man, um einen Körper aus seiner geradlinigen Bahn abzulenken? 3. Wie muss die Kraft wirken, wenn sich der Körper auf einer Kreisbahn bewegen soll? Wie nennt man dann diese Kraft? 4. Diese Kraft muss umso stärker sein, je . . . . . . . 5. Was ist die Zentrifugalkraft? 6. Wie würden sich Satelliten und Raumstationen bewegen, würde keine Zentripetalkraft wirken? 7. Welche Kraft wirkt hier als Zentripetalkraft? 8. Sie ist die Kraft zwischen . . . . . . . Wirkt sie anziehend oder abstoßend? Sie ist umso stärker, je . . . . . . . 9. In jeder Flughöhe braucht ein Satellit eine ganz bestimmte . . . . . . . Was passiert, wenn er schneller ist und was, wenn er langsamer ist? 10. Wie groß ist diese Geschwindigkeit auf einer erdnahen Umlaufbahn? Wie lange braucht dort ein Satellit für eine Erdumkreisung? 11. Fernsehsatelliten müssen für einen Umlauf genau so lange brauchen, wie die Erde für eine Umdrehung braucht. Warum ist das wichtig? 12. Wie nennt man die Umlaufbahn, auf der dies zutrifft? 13. Wie weit über der Erde verläuft diese? 14. Die Gravitationskraft bestimmt auch die Bewegung der Himmelskörper. Nenne Beispiele. 15. Ohne Gravitationskraft könnt es auch keine Planeten, Monde und Sterne geben. Wieso nicht? 16. Was würde passieren, wenn die Erde für eine Umdrehung nur etwa 84 Minuten brauchen würde? 17. Eine Folge der Rotation ist auch, dass die Erde an den Polen . . . . . . . 18. Ist die Masse eines Körpers auf der Erde und auf dem Mond gleich groß, oder ist sie auf der Erde größer als auf dem Mond? 19. Wer ist für das Gewicht eines Körpers verantwortlich? 20. Ist das Gewicht eines Körpers auf der Erde und auf dem Mond gleich groß, oder ist sie auf der Erde größer als auf dem Mond? Warum ist das so? 21. Welche Kraft beschleunigt einen Körper beim freien Fall? 22. In welchem Zustand befindet man sich während des freien Falls? 23. Das gilt auch für das Innere eines Raumschiffs. Das Raumschiff muss dabei so schnell sein, dass ....... Experimente: Jetzt können wir dazu einige Experimente machen. Nimm den Teil Praxis und schlage die Seiten 50 bis 52 auf. Führe die Experimente 1 bis 10 durch. Die Antworten kannst du ins Buch schreiben. Wenn du dir nicht sicher bist, kannst du im Teil Wissen auf den Seiten 52 bis 55 nachschauen. Aufgaben: Schlage die Seite 53 im Teil Praxis auf. Denk über die hier markierten Fragen und Aufgaben nach und versuche sie zu lösen. Schreib die Antworten in dein Heft. 53 Der Weltraum hat die Menschen schon immer fasziniert. 1957 wurde erstmals ein Satellit in den Weltraum geschossen, 1961 umreiste erstmals ein Mensch in einer Raumkapsel die Erde und 1969 landeten erstmals Mensch auf dem Mond. Eine Landung auf dem Mars ist zwar geplant, aber die Umsetzung liegt noch in weiter Ferne. Viele täglichen Erscheinungen auf der Erde sind eine Folge der Bewegung der Himmelskörper im Allgemeinen und der Erde im Speziellen. Sie bewirken Tag und Nacht, den Wechsel der Jahreszeiten, die scheinbare Bewegung der Sterne . . . Informiere dich über diese Dinge genauer. Im Teil Praxis findest du dazu auf den Seiten 54 bis 57 unter dem Titel „Raumfahrt und Astronomie” zusätzliche Informationen. Ergänzungen: Versuche die folgenden Aufgaben zu Hause oder in der Schule mit Hilfe des Internets zu lösen. Suche nach Informationen zu folgenden Fragen. 1. Überlege, bei welchen Sportarten die Zentripetalkraft eine wichtige Rolle spielt. Suche nach Bildern, bei denen man dies erkennen kann. 2. Informiere dich über den aktuellen Stand in der Raumfahrttechnik. Welche Raketen und Raumfähren werden derzeit von welchen Ländern entwickelt bzw. verwendet? Suche auch nach Bildern. 2. Informiere dich über die Schwierigkeiten, die speziell die bemannte Raumfahrt hat. 3. Suche nach Argumenten, die von Kritikern gegen die bemannte Raumfahrt angeführt wird. 4. Versuche herauszufinden, was man unter den „Verschwörungstheorien zur Mondlandung” versteht. Welche Argumente werden vorgebracht? Wie werden sie entkräftet? 4. Informiere dich über den aktuellen Stand der Vorbereitungen für einen bemannten Flug zum Mars. Was sind die Hauptprobleme bei der Realisierung? Auf der website http://alm4you.com/band_4__tests.html findest du interaktive Tests. Versuche sie zu lösen.