Wer kann mir erklären, was (physikalisches Gesetz) "Druck gleich Kraft durch Fläche ist?

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7 Antworten

Ohne dass ich das jetzt nach den einzelnen Lerntypen aufgliedern will:

Du könntest das Thema einführen, in dem du ein paar Beispiele bringst, die den Schülern bekannt seine sollten und wo du für alle Beispiele die Frage stellst, warum das so ist - welchen Vorteil das hat - was man damit erreichen kann/ vermeiden will ...

Beispiele:
- die Schneeschuhe der Inuit - Oberfläche größer - Druck geht runter
- der Knüppeldamm/ das Brett vor dem eingesunkenen Fahrzeug
- die (vergleichsweise) großen Pfoten der Luchse, die sich auch im Winter
   auf einer Schneedecken fortbewegen können
- die breiten Zwillingsreifen des LKW
- wie man sich auf dünnem Eis bewegt, zum Beispiel Rettungskräfte auf 
  einer liegenden Leiter
- die Kufen unter einem Pferdeschlitten anstelle von Rädern

als Experiment:
- Bringe einem Quader jeweils mit der kleinsten, mittleren und größten Fläche
  auf eine Fläche, auf der man Abdrücke hinterlassen kann.
  Also Modell Milchkarton - da besteht zwischen der größten und kleinsten
  Fläche ein Verhältnis von 4:1, also auch beim Auflagedruck
- jeweils gleiche Masse, kann man direkt auswiegen lassen.
- was kann man als Masse nehmen, auf der der Abdruck erzeugt wird -
  Knete, aber auch langsam aushärtenden Bastelgips - da müsste man
  vielleicht noch mal recherchieren oder halt vorher ausprobieren

Wenn du die Möglichkeit hast, (für die visuell lernenden Schüler) für 10 -15 Minuten einen Schulhof mit einzubeziehen oder noch besser - einen Sandspielkasten (am besten vor der Einführung des Themas):
- lass die Schüler "Spuren" machen, indem sie sich einmal eine leere Dose
  unter die Schuhe binden - runden Boden natürlich nach unten - damit wird
  die Fläche  viel kleiner, auf der der Druck des Körpergewichtes
  lastet -  vielleicht Verhältnis 3:1 zwischen Fußsohle und Dose
- Dann wiederholen die gleichen Personen das Ganze, diesmal aber mit   einem einem Brett unterm Schuh - A4 Format reicht, verdoppelt die
  Auftrittsfläche, halbiert  also den Druck

Wenn du keine "Outdoormöglichkeit" hast:
- kleide eine flache Schale mit einer ebenen Schicht aus, die formstabil ist,
  aber Abdrücke zulässt - ich finde die langsam aushärtende Kinderknete
  immer super dafür. 
- präpariere dir gleichgroße Kugeln mit verschiedener Masse.
  Zum Beispiel Tischtennisbälle aufbohren, jeweils unterschiedliche Mengen
  feinen Sand rein. Und wenn die Kugeln nicht rollen sollen, dann machst du
  etwas Kleber mit dazu - Holzleim geht, der greift den Kunststoff der Kugeln
  nicht an. Eine Weile aushärten lassen, dann Kugeln wieder verschließen.
- Kugeln aus jeweils der gleichen Höhe auf die Kneteschicht fallen lassen.
- um die unterschiedliche Tiefe der Abdrücke richtig sichtbar zu machen, 
  kann man die Abdrücke danach mit etwas eingefärbter Flüssigkeit auffüllen.
- je größer der "See", der mit der Flüssigkeit sichtbar gemacht wurde, um
  so tiefer der Abdruck. Schlussfolgerung: Je größer die Kraft (als Funktion
  der Masse) ist, um so größer der Druck - ablesbar an der Tiefe der
  Eindrücke.

Und um einen kommunikativen Aspekt reinzubringen - erst das Experiment, dann Gruppen bilden und eine bestimmte Zeit geben, um in der Gruppe eine Erklärung dafür zu diskutieren. Wer richtig gut ist, findet auch noch in Alltag/Technik/Natur Anwendungsbeispiele. 

Ich würde die Einführung so eines Themas wahrscheinlich mit so einer spielerischen Annäherung machen. Damit wird so ein theoretisches Thema vielleicht greifbarer für die Schüler.

Das wäre das, was mir ganz spontan einfällt. Vielleicht kannst du mit dem einen oder anderen ja etwas anfangen ... 

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Die Formel  p = F / A  ist kein Gesetz, sondern die Definitionsgleichung für den Druck. Die Kraft ist dabei orthogonal zur gedrückten Fläche gerichtet. Es handelt sich dabei um eine logisch sinnvolle (zweckmäßige) Festlegung und Abgrenzung von Begriffen i.d.S. von physikalischen Größen, die sich zum Beschreiben physikalischer Vorgänge und Erscheinungen als dienlich
erweisen.

Gruß, H.

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Das ist die Definition von Druck.

Stell Dir vor, eine Frau steht auf einem normalen Schuh. Dann verteilt sie ihre 50kg auf ca. 100 Quadratzentimeter. Das ist dann ein Druck von 0.5kg/cm^2, d.h. ein Druck ungefähr halb so groß wie der Luftdruck.

Wenn die nun aber auf einem Stab balanciert, dann ist unter dem Stab ein Druck von 50kg/4cm^2 als 12.5kg/cm^2. Sie ist immer noch genauso schwer, aber der Bodenbelag bekommt mehr Druck.

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Kommentar von ThomasJNewton
30.06.2016, 17:07

Du hast anscheinend noch nie einen Stöckel beim Tanzen auf den Fuß gekriegt.
[Für die jungen Leute, das ist das spitze Ding an den Pömps]

Da fühlen sich auch 50 kg sehr heftig an, wenn sie sich auf einen Zeh oder einen kleinen Raum zwischen den Fußwurzelknochen konzentrieren.

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.. genau, ich weiß nicht wie ich das erklären soll.

Muss für: auditive, visuelle, kommunikative& motorische Lerntyp im Unterricht erklären! :-(  fällt dir vielleicht etwas ein?

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Kommentar von neggurb
29.06.2016, 19:22

genau, ich weiß nicht wie ich das erklären soll.

Muss für: auditive, visuelle, kommunikative & motorische Lerntyp im Unterricht erklären ( fällt dir vielleicht etwas ein?)

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Das ist die "Formel" für Druck

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Wie soll man dir das erklären? Wie das zustande kommt oder was meinst du?

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Kommentar von neggurb
29.06.2016, 19:06

Hallo! Ich mache zur Zeit ein Pädagogikstudium, meine Hausaufgabe ist, Bitte bereiten sie im Unterricht das Thema (physikalisches Gesetz)" Druck gleich Kraft durch Fläche" für jeden Lerntyp einzeln auf.

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