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