Die Lösungen zu den Aufgaben zur Mechanik III aus der Physik Klasse 7 findest du weiter unten.
Aufgaben
1. Kraft
Durch welche drei Größen ist eine Kraft eindeutig bestimmt?
2. Hammer
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. Feder
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. Bedingungen für Gleichgewicht
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. Mond
Erde und Mond ziehen sich gegenseitig an. Warum fällt der Mond nicht auf die Erde?
6. plastische Körper
Was ist der Unterschied zwischen elastischen und plastischen Körpern? Nenne jeweils drei Beispiele für elastische, bzw. plastische Körper.
7. Gleichgewicht
In welchem Punkt musst du einen Gegenstand unterstützen, damit er im Gleichgewicht ist? (z.B. Buch auf einem Finger balancieren)
8. Schwerpunkt
Wo muss sich der Schwerpunkt eines Körpers befinden, damit dieser nicht umkippt?
9. Schlitten
Wovon ist die Kraft abhängig, die du beim Ziehen eines Schlittens brauchst?
10. Auto
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. Federdehnung
Wie hängen Federdehnung und Kraft zusammen?
12. Feder
Eine Feder mit der Federkonstanten D = 5 N/cm soll um s = 2,8 cm gedehnt werden. Welche Kraft ist dazu erforderlich?
13. Wann Gleichgewicht
Wann herrscht an einem Körper Gleichgewicht?
(Antworte bitte in einem ganzen Satz)
Lösungen
1. Kraft
Durch welche drei Größen ist eine Kraft eindeutig bestimmt?
Ausführliche Lösung
Eine Kraft ist eindeutig durch Angriffspunkt, Größe und Richtung bestimmt.
2. Hammer
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
Die Masse des Hammers beträgt etwa 1,019 kg.
3. Feder
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
Die Federdehnung beträgt s = 10 cm.
4. Wann Gleichgewicht
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. Mond
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. plastische Körper
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. Gleichgewicht
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. Schwerpunkt
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. Schlitten
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. Auto
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
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. Federdehnung
Wie hängen Federdehnung und Kraft zusammen?
Ausführliche Lösung
Die an einer Feder wirkende Kraft und deren Längenänderung sind proportional.
12. Feder
Eine Feder mit der Federkonstanten D = 5 N/cm soll um s = 2,8 cm gedehnt werden. Welche Kraft ist dazu erforderlich?
Ausführliche Lösung
Es ist eine Kraft von 14 N erforderlich.
13. Gleichgewicht
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 findest du eine Übersicht über weitere Beiträge zum Thema Mechanik, Festkörper und Flüssigkeiten, darin auch Links zu Aufgaben.
