Gfs Physik Kraft?
heyy leute, ich hoffe ihr könnt mir helfen.. in paar wochen muss ich eine GFS halten über das Thema kraft.. doch ich weis nicht was ich alles erzählen soll und was in mein schriftliches handout alles stehen soll.. kann mir vielleicht jemand helfen?? i ch weis aufjedenfall das ich über newton schreiben/erzählen kann und das ich ein plakat nehme.. aber es soll ausergewöhnlich sein.. und welchen versuch könnte ich denn passend dazu machen?
wäre nett wenn ihr mir helfen könntet..
danke💫
2 Antworten
Du beginnst mit Begriffen wie Raum, Zeit, Masse und Materie, gehst dann zu Punktmassen und Geschwindigkeit/Beschleunigung über und führst die Größe des Impulses (m*v) ein.
Kraft wird dann als Ursache für Impulsänderungen definiert. Dann kommt Newton I, III (actio=reactio) und IV (Superpositionsprinzip bei Kräften).
Dann sollten ein paar Beispiele für Kräfte folgen, die 4 fundamentalen Kräfte in der Physik und vielleicht ein einfaches Beispiel (Körper im freien Fall, schwere = träge Masse).
Wenn dann noch Zeit könnte man noch auf beschleunigte Bezugssysteme und Scheinkräfte (Zentrigugal- und Corioliskraft) eingehen.
Historisch gesehen sollten die Namen Galilei und Newton natürlich nicht fehlen. Als Experiment könnte sich eine Demonstration des actio=reactio Prinzips anbieten. Zwei Leute stellen sich auf zwei Skateboards und einer soll versuchen den anderen ranzuziehen, ohne sich selbst zu bewegen.
Merke:"Eine Kraft F ist immer das Produkt aus der Masse m und der Beschleunigung a"!!
Bei einer Kraft gilt immer:Aktio=Reaktio
eine Karft F erzeugt eine gleich große Gegenkraft.
Dies ist die Gleicgewichtsbedingung bei der Statik.
Die Summe aller Kräfte ist zu jedem Zeitpunkt gleich NULL.
in x-Richtung:Die Summe aller Kräfte in x-Richtung ist zu jedem Zeitpunkt gleich Null
in y-Richtung: ................................................
in z-Richtung:...........................................
Bei der Drehbewegung ergibt sich aus der Kraft und dem Hebelarm ein Drehmoment.
M=F*r wobei die Kraft mit dem Hebelarm r einen 90°Winkel bildet.
Es gilt dann :Die Summe aller Momente ist zu jedem Zeitpunkt in jeden Punkt gleich NULL.
Formel F=m*a
Einheiten :
F in N (Newton)
m in kg
a in m/s² (Meter durch Sekunde zum Quadrat)
speziell bei der Gewichtskraft (Gravitationskraft)
Fg=m*g mit g=9,81 m/s²
Definition:Die Beschleunigung a ist die Geschwindigkeitsänderung v2-v1) pro Zeiteinheit t.
durchschnittliche Beschleunigung a=(v2-v1)/(t2-t1) mit t2>t1
geht nun das Zeitintervall (t2-t1) gegen Null,so erhält man die Momentanbeschleunigung a=dv/dt=V´(t) ist die 1.te Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit t.
Die Formel F=m*a kann man durch einen Versuch im Physiklabor ermitteln.
gegeben: Eine Schiene mit Luftlöchern und eine Masse m.
Durch die Luftlöcher wird Luft geblasen und so kann die Masse über die Schiene gezogen werden und das fast ohne Reibung.
Die Masse m wird nun gleichmäßig beschleunigt a=konstant über die Schiene gezogen.
An der Masse befindet sich eine Federwaage,mit der die Kraft F gemessen wird.
Es ergibt sich F~a ist proportional zur Bescheunigung a.
Das läßt man die Bescheunigung a=konstant und ändert nur die Masse m.
Das Ergebnis ist dann die Formel F=m*a
Merke:Eine Masse m verharrt in ihrem Bewegungszustand,solange auf sie keine äußere Kraft einwirkt.
Wirkt eine äußere Kraft auf die Masse m ein,so reagiert diese mit einer gleichgroßen Gegenkraft "F=m*a"
F=m*a ist dann die Trägheitskraft und wirkt immer entgegen der Bewegungsrichtung.
mit a=konstant ergibt sich beim freien Fall diese 3 Gleichungen
1) a=-g nun 2 mal integrieren
2) V(t)=-g*t+Vo
3) S(t)=-1/2*g*t²+Vo*t+So
Vo=Anfangsgeschwindigkeit beim Zeitpunkt t=0
So=der schon beim Zeitpunkt t=0 zurückgelegter Weg
beim freien Fall ist So=h ist die Höhe,von der ein gegenstand herunter fällt
damit ergibt sich mit Vo=0
1) a=-g
2) V(t)=-g*t
3) S(t)=-1/2*g*t²+So
Analogie zur Mathematik,Parabel y=f(x)=a2*x²+a1*x+ao
a2=-1/2*g<0 negativ,also ist die Parabel nach unten offen
mit 3) S(t)=0=-1/2*g*t²+h So=h ergibt sich die Fallzeit t
Fallzeit t=Wurzel(2*h/g)
nun kannst du einen Versuch machen.
Laß einen Stein von der Höhe h=So=..herunterfallen und mess die Fallzeit
S(t)=0=-1/2*g*t²+h ergibt
g=h*2/t² Ergebnis muß sein g=9,81 m/s² bis auf Meßungenauigkeiten
Einheitenkontrolle: m/s² ist die Einheit der Bescheunigung