Aufgaben zur Mechanik III

Aufgaben zur Mechanik III
Physik Klasse 7

1.Durch welche drei Größen ist eine Kraft eindeutig bestimmt?

 

2.Ein Hammer erfährt auf der Erde eine Gewichtskraft von 10 N. Wie groß ist seine Masse? Schreibe die richtige Formel hin, setze die physikalischen Größen ein und rechne.

 

3.An einer Feder mit der Federkonstante D = 10 N/cm zieht eine Masse mit der Gewichtskraft FG = 100 N. Um wie viel cm wird dadurch die Feder gedehnt? Schreibe die richtige Formel hin, setze die physikalischen Größen ein und rechne.

 

4.An einem Körper greifen mehrere Kräfte mit verschiedener Größe in unterschiedlichen Richtungen an. Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit der Körper sich im Gleichgewicht befindet?

 

5.Erde und Mond ziehen sich gegenseitig an. Warum fällt der Mond nicht auf die Erde?

 

6.Was ist der Unterschied zwischen elastischen und plastischen Körpern? Nenne jeweils drei Beispiele für elastische, bzw. plastische Körper.

 

7.In welchem Punkt musst du einen Gegenstand unterstützen, damit er im Gleichgewicht ist? (z.B. Buch auf einem Finger balancieren)

 

8.Wo muss sich der Schwerpunkt eines Körpers befinden, damit dieser nicht umkippt?

 

9. Wovon ist die Kraft abhängig, die du beim Ziehen eines Schlittens brauchst?

 

10.Ein Auto hat eine Masse von 1000 kg. Seine 4 Räder sind blockiert. Mit welcher Kraft muss man ziehen oder schieben, damit es weiterrutscht?
(Gleitreibungszahl Asphalt – Gummi µ = 0,5 )
Hinweis: Berechne zuerst die Normalkraft , dann die Reibungskraft. Schreibe die richtige Formel hin, setze die physikalischen Größen ein und rechne.

 

11. Wie hängen Federdehnung und Kraft zusammen?

 

12.Eine Feder mit der Federkonstanten D = 5 N/cm soll um s = 2,8 cm gedehnt werden. Welche Kraft ist dazu erforderlich?

 

13.Wann herrscht an einem Körper Gleichgewicht?
(Antworte bitte in einem ganzen Satz)




Lösungen

1.Durch welche drei Größen ist eine Kraft eindeutig bestimmt?
Ausführliche Lösung
Eine Kraft ist eindeutig durch Angriffspunkt, Größe und Richtung bestimmt.

 

2.Ein Hammer erfährt auf der Erde eine Gewichtskraft von 10 N. Wie groß ist seine Masse? Schreibe die richtige Formel hin, setze die physikalischen Größen ein und rechne.
Ausführliche Lösung

02_l
Die Masse des Hammers beträgt etwa 1,019 kg.

 

3.An einer Feder mit der Federkonstante D = 10 N/cm zieht eine Masse mit der Gewichtskraft FG = 100 N. Um wie viel cm wird dadurch die Feder gedehnt? Schreibe die richtige Formel hin, setze die physikalischen Größen ein und rechne.
Ausführliche Lösung

03_l
Die Federdehnung beträgt s = 10 cm.

 

4.An einem Körper greifen mehrere Kräfte mit verschiedener Größe in unterschiedlichen Richtungen an. Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit der Körper sich im Gleichgewicht befindet?
Ausführliche Lösung
Im Gleichgewichtsfall ist die Summe aller Kräfte, die an einem Körper angreifen gleich Null. Das bedeutet, alle wirkenden Kräfte müssen sich gegenseitig aufheben. Die Resultierende ist gleich Null.

 

5.Erde und Mond ziehen sich gegenseitig an. Warum fällt der Mond nicht auf die Erde?

Ausführliche Lösung
Der Mond dreht sich um die Erde. Die dabei auftretende Zentrifugalkraft gleicht die Kraft der gegenseitigen Anziehung aus.

 

6.Was ist der Unterschied zwischen elastischen und plastischen Körpern? Nenne jeweils drei Beispiele für elastische, bzw. plastische Körper.
Ausführliche Lösung
Kräfte können Körper verformen. Elastische Körper nehmen nach der Verformung wieder ihre alte Form an. Plastische Körper bleiben verformt.
Elastische Körper sind:
Ein Tischtennisball, ein Radiergummi und ein Gummiband.
Plastische Körper sind:
Ein Knetgummi, die Autokarosserie und eine überdehnte Stahlfeder.



 

7.In welchem Punkt musst du einen Gegenstand unterstützen, damit er im Gleichgewicht ist?
(z.B. Buch auf einem Finger balancieren)
Ausführliche Lösung
Damit ein Gegenstand im Gleichgewicht bleibt, muss er in seinem Schwerpunkt unterstützt werden.

 

8.Wo muss sich der Schwerpunkt eines Körpers befinden, damit dieser nicht umkippt?
Ausführliche Lösung
Damit ein Körper nicht umkippt, muss der Schwerpunkt sich oberhalb seiner Standfläche befinden.

 

9.Wovon ist die Kraft abhängig, die du beim Ziehen eines Schlittens brauchst?

Ausführliche Lösung
Die Kraft, mit der ein Schlitten gezogen wird, hängt von der Reibungszahl und von der Normalkraft ab.

 

10.Ein Auto hat eine Masse von 1000 kg. Seine 4 Räder sind blockiert. Mit welcher Kraft muss man ziehen oder schieben, damit es weiterrutscht?
(Gleitreibungszahl Asphalt – Gummi µ = 0,5 )
Hinweis: Berechne zuerst die Normalkraft , dann die Reibungskraft. Schreibe die richtige Formel hin, setze die physikalischen Größen ein und rechne.
Ausführliche Lösung

10_l
Will man das Auto bewegen, so muss man mindestens mit der Kraft FR = 4905 N ziehen. Das ist die Kraft, um die Gleitreibung zu überwinden. Da die Haftreibungszahl größer als die Gleitreibungszahl ist, muss die Bewegung mit einen Ruck starten.

 

11. Wie hängen Federdehnung und Kraft zusammen?
Ausführliche Lösung
Die an einer Feder wirkende Kraft und deren Längenänderung sind proportional.

 

12.Eine Feder mit der Federkonstanten D = 5 N/cm soll um s = 2,8 cm gedehnt werden. Welche Kraft ist dazu erforderlich?
Ausführliche Lösung

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Es ist eine Kraft von 14 N erforderlich.

 

13.Wann herrscht an einem Körper Gleichgewicht?
(Antworte bitte in einem ganzen Satz)
Ausführliche Lösung
Kräftegleichgewicht herrscht genau dann an einem Körper, wenn die Resultierende Null ist. Das bedeutet, die Summe aller Kräfte heben sich gegenseitig auf.




Hier finden Sie eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Mechanik, Festkörper und Flüssigkeiten, darin auch Links zu Aufgaben.

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