Klasse 8c - Physikarbeit Nr. 2 - Lösung - Stempel-unterricht.de

Wilhelmi Gymnasium SinsheimKlasse 8c - Physikarbeit Nr. 2 - Lösung28.Februar 2012Arbeitshinweise:1. Arbeitszeit: 40 Minuten2. Für unsaubere Darstellung werden bis zu 2 Punkte abgezogen.3. Alle nötigen Angaben findest du am Ende der Arbeit1. Aufgabea) Welcher Unterschied besteht zwischen Kraft und Druck?Unter Druck versteht man die Kraft die auf eine bestimmte Fläche einwirkt.b) Warum schwimmt ein rohes Ei in Salzwasser, sinkt aber in Leitungswasser auf denGrund?Die mittlere Dichte des rohe Ei ist geringer als die Dichte von Salzwasser, aber höherals die Dichte von Leitungswasser. Deshalb schwimmt es im Salzwasser und geht inLeitungswasser unter.c) Welche physikalische Ursache hat der Auftrieb?Der Druckunterschied zwischen Unter- und Oberseite eines Körpers in einerFlüssigkeit/einem Gas, ergibt eine resultierende Kraft. Diese Kraft ist der Grund fürden Auftrieb. Je nach größe dieser Kraft im Vergleich zur Gewichtskraft steigt,schwegt oder sinkt der Körper2. AufgabeEin Freiballon fasst Leuchtgas. Er wiegt ohne Gas aber mit Besatzung genau.a) Wie groß ist seine Auftriebskraft in Luft, wenn man vom Volumen der Mannschaftund der Geräte absieht?Die resultierende Auftriebskraft ergibt sich aus der verdrängten:Die Gewichtskraft ergibt sich aus:Die resultierende Auftriebskraft ist also:Die Auftriebskraft beträgtb) Wie viele Sandsäcke mit je muss man an den Ballon anhängen, damit ergerade schwebt?Die Sandsäcke müssen zusammen mit dem Leuchtgas im Ballon, sowie demGewicht der Ausrüstung samt Geräte, eine Gewichtskraft aufbringen, die genausogroß ist wie der Auftrieb:Die Gewichtskraft ergibt sich aus:Die resultierende Auftriebskraft ist also:Man muss 48 Sandsäcke an den Ballon anhängen, damit er schwebt.

Wilhelmi Gymnasium SinsheimKlasse 8c - Physikarbeit Nr. 2 - Lösung28.Februar 2012Arbeitshinweise:1. Arbeitszeit: 40 Minuten2. Für unsaubere Darstellung werden bis zu 2 Punkte abgezogen.3. Alle nötigen Angaben findest du am Ende der Arbeit3. Aufgabea) Welche Kraft muss man aufwenden, um einen Quader aus Fichtenholz mit den Kantenlängen, und unter Wasser zu halten?Analog zur Aufgabe 2 muss auch hier der resultierende Auftrieb berechnet werden:Man muss eine Kraft vonaufwenden um den Quader unter Wasser zu halten.b) Wie viel Prozent vom Volumen eines Flaschenkorken tauchen beim Schwimmen inWasser ein?Wenn der Korken schwimmen soll, dann muss sein:Der Kork ist mitseines Volumens eingetaucht.4. AufgabeWelchem Druck sind die Taucher ausgesetzt?a) Sporttaucher in TiefeDer Druck berechnet sich aus Kraft pro Fläche:b) Perlentaucher in Tiefec) Helmtaucher Tiefe5. AufgabeWelche Höhe nehmen eine Wassersäule, eine Alkoholsäule und eine Quecksilbersäuleein, wenn der jeweilige hydrostatische Druck beträgt?Analog zur Aufgabe 4 muss man hier den Druck in die Höhe umrechnen. Allerdings istder Druck hier in angegeben. Es gilt:/ 3PFür Wasser ergibt sich dann eine Wassersäule von:

Wilhelmi Gymnasium SinsheimKlasse 8c - Physikarbeit Nr. 2 - Lösung28.Februar 2012Arbeitshinweise:1. Arbeitszeit: 40 Minuten2. Für unsaubere Darstellung werden bis zu 2 Punkte abgezogen.3. Alle nötigen Angaben findest du am Ende der ArbeitFür Alkohol ergibt sich dann eine Alkoholsäule von:Für Wasser ergibt sich dann eine Wassersäule von:6. AufgabeEin Wasserhochbehälter steht über einem Wasserhahna) Welcher Druck herrscht im Wasserhahn?Der Druck berechnet sich wie in Aufgabe 3:Im Wasserhahn herrscht ein Druck von .b) Die Wasserleitung wird an einen hydraulischen Wagenheber angeschlossen. WelcheFläche muss der Presskolben haben, wenn ein Auto der Masse durch denWasserdruck angehoben werden soll?Für den Druck gilt die Formel:Die Kraft ergibt sich aus der Gewichtskraft des Autos:Der Presskolben muss eine Fläche vonhaben.c) Der Schlauch wird nun an eine Obstpresse der Fläche angeschlossen. WelcheKraft kann die Presse ausüben?Es gilt:Die Obstpresse kann eine Kraft vonausüben.7. Aufgabea) Wovon hängt der Schweredruck in Flüssigkeiten ab?Formuliere das Gesetz für den Schweredruck in Flüssigkeiten in Worten und alsGrößengleichung.Der Schweredruck in Flüssigkeiten, hängt von der Höhe der Flüssigkeit- oderGassäule ab, der Dichte der Flüssigkeit oder des Gases und dem Ortsfaktor.Der Schweredruck ist das Produkt aus Dichte der Flüssigkeits- oder Gassäule,Dichte der Flüssigkeit oder des Gases und dem Ortsfaktor.

Wilhelmi Gymnasium SinsheimKlasse 8c - Physikarbeit Nr. 2 - Lösung28.Februar 2012Arbeitshinweise:1. Arbeitszeit: 40 Minuten2. Für unsaubere Darstellung werden bis zu 2 Punkte abgezogen.3. Alle nötigen Angaben findest du am Ende der Arbeitb) Wie lautet das ARCHIMEDISCHE GESETZ für Flüssigkeiten in Worten und alsGrößengleichung?Das Gesetz des Arichimedes lautet:Die Auftriebskraft die ein Körper erfährt entspricht gerade der Gewichtskraft desverdrängten Flüssigkeits- oder Gasvolumens.