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1. Klassenarbeit Physik Klasse 7

Datum: 29.03.2019

Thema: Kraft und Druck

Teilgebiete

1. Kraft

  • Grundlagen
Formelzeichen: F
Einheit: N
Messgerät Federkraftmesser
  • Kräftedarstellung

  • Kraftpfeil

2. Druck

  •  Druckentstehung

Die beiden Körper müssen sich berühren und es muss eine Kraft wirken.

  • Druckveränderung im Schnee
  1. Druck erhöhen: bspw. auf einem Bein hüpfen; auf Zehenspitzen gehen; Stöckelschuhe
  2. Druck verringern: bspw. flach hinlegen; Hilfsmittel (Brett) nehmen; breite Reifen
  • Druck berechnen (Textaufgaben)

1. Berechne den Druck, den ein Elefant mit einer Masse von 4 Tonnen (4.000 kg --> Gewichtskraft 40 000 N) auf den Boden ausübt! 

Die Auflagefläche seiner Füße beträgt insgesamt 2800 cm².

gegeben: F = 40 000 N, A = 2800 cm²

gesucht: p in N/cm²

Lösung: p = F / A = 40000 N / 2800 cm² = 14,29 N/cm².

Antwort: Der Elefant übt einen Druck von 14,29 N/cm² auf den Boden aus.

2. Auf ein Stück Innenwand eines Autoreifens (A = 4 cm² ) wirkt eine Kraft von 112 N.

a.) Wie groß ist der Druck im Autoreifen?

b.) Wie groß ist die Kraft auf ein 20 cm² großes Stück Innenwand des Autoreifens?

gegeben: F = 112 N, A = 4 cm²; A = 20 cm²

gesucht:

a.) p in N/cm²

b.) F in N

Lösung:

a.) p = F / A = 112 N / 4 cm² = 28 N/cm²

b.) p = F / A     eingesetzt --> 28 N/cm² = F / 20 cm²

Da wir das Lösen von Gleichungen durch Umstellen noch nicht in Mathematik behandelt haben, folgende Überlegung:

28 = F : 20 Eine unbekannte Zahl F wird durch 20 geteilt und man erhält 28. Wie groß ist nun F und wie bekommt man es heraus --> durch Rückwärtsrechnen!

F muss 28 mal 20 groß sein. Also:

--> F = p * A = 28 N/cm² * 20 cm² = 560 N

Antwort: Der Druck beträgt 28 N/cm² und es wirkt eine Kraft von 560 N.

  • Teilchenmodell und Druck in einem Gas

Der Druck wird durch die Stöße der Gasmoleküle gegeneinander und gegen die Gefäßwände hervorgerufen.

  • Druck in einem Luftballon verändern

1. Luftablassen; Ballon in einen viel kühleren Raum --> Druck verringert sich

2. Luft aufpumpen; Ballon im direkten Sonnenlicht an einem warmen Tag --> Druck erhöht sich

  • Zuordnen kleiner oder großer Druck
kleiner Druck großer Druck
Schneeschuhe eines Indianers Nagel in die Wand schlagen
Breitreifen Stöckelschuhe
Skier Schere

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