Kräfte und ihre Wirkungen - FWU

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Reibung und Trägheit eingegangen. Newtons Erkenntnisse zur Mechanik erlangen somit eine Relevanz für jede Schülerin und jeden Schüler. Menü „Kräfte und ihre Wirkungen“ Sequenzen Was man unter Kraft versteht (Filmsequenz 2:00 min) Der Begriff Kraft begegnet uns im Alltag in den unterschiedlichsten Zusammenhängen. In der Physik spricht man dann von Kraft, wenn ein Körper auf einen anderen einwirkt. Diese Kraft kann man nicht sehen, aber der Film veranschaulicht was die Kraft bewirkt. Arten von Kräften (Filmsequenz 1:20 min) Die Anziehungskraft von Körpern wird nur bei sehr massereichen Körpern, etwa der Erde wahrnehmbar. Die Erde zieht jeden Körper an. Es wirkt die Massenanziehungskraft oder Gravitation. Weitere in der Sequenz vorgestellte Kräfte sind die Gewichtskraft, die Reibungskraft sowie die magnetische, mechanische und elektrische Kraft. Wirkungen von Kräften auf Körper (Filmsequenz 5:20 min) Körper stehen immer dann unter dem 4 Einfluss einer Kraft, wenn sich ihr Bewegungszustand verändert. Die Kraft als Größe wird in Newtons Grundgleichung der Mechanik definiert. Das Wirken von Kräften zeigt sich außerdem in der Verformung von Körpern. Diese können sowohl elastisch als auch plastisch sein. Messen und Darstellen von Kräften (Filmsequenz 5:50 min) Kräfte werden in der physikalischen Einheit Newton angegeben. Ein Newton ist die Kraft, die benötigt wird, um einen ruhenden Körper der Masse 1 kg innerhalb von einer Sekunde gleichförmig auf die Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde zu beschleunigen. Gemessen werden Newton mit Hilfe einer Spiralfeder in Form des Federkraftmessers. Die elastische Dehnung einer Spiralfeder wird mit dem Hookeschen Gesetz beschrieben. Die Gewichtskraft von Körpern (Filmsequenz 3:10 min) Die Gravitations- oder Gewichtskraft ist die Kraft, mit der alle Körper von der Erde angezogen werden. Diese Erd- anziehungskraft sorgt auch dafür, dass der Mond immerzu in einer Kreisbahn um die Erde fliegt, ohne die Bahn zu
verlassen. Gleichzeitig übt der Mond eine Anziehungskraft auf die Erde aus. Deutlich wird diese in Ebbe und Flut. Auch alle anderen Körper ziehen sich an. Dabei ist ihre Masse allerdings oft zu gering um eine Anziehungskraft spüren zu können. Die Gewichtskraft stellt eine ortsabhängige, die Masse eine ortsunabhängige Größe dar. Die Schwerelosigkeit (Filmsequenz 1:50 min) Diese Filmsequenz macht am Beispiel der Fahrt im Aufzug und dem Flug durch ein Luftloch das Prinzip der Schwerelosigkeit deutlich. Bei diesen Ereignissen ist die Schwerkraft, trotz permanenter Präsenz auf der Erde, nur eingeschränkt spürbar. Im All ist man schließlich komplett schwerelos. Das Wechselwirkungsprinzip (Filmsequenz 2:20 min) Newtons Wechselwirkungsprinzip besagt, dass eine Kraft nie alleine auftritt. Sie hat immer eine Gegenkraft die an einem anderen Körper in entgegen gesetzter Richtung angreift. Die Unterschiede zwischen Wechselwirkungsprinzip und Kräftegleichgewicht werden herausgearbeitet. Zusammensetzung von Kräften (Filmsequenz 3:10 min) Was passiert, wenn mehrere Kräfte an einem Körper wirken? Wirken zwei Kräfte in die gleiche Richtung auf einen Körper, so können die beiden Kräfte addiert werden. Die Beträge der Kräfte subtrahieren sich, wenn die beiden Kräfte in entgegen gesetzte Richtungen wirken. 5
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