Wie geht diese Aufgabe (Physik Klasse 10 Gymnasium)?
Aufgaben 3 und 4 verstehe ich nicht. Wärt ihr so nett und würdet es erklären? Danke!
2 Antworten
3) Du benötigst dazu das Verständnis und den Zusammenhang zwischen den physikalischen Größen Kraft mit dem Formelzeichen F und der Einheit N(ewton), der Masse mit dem Formelzeichen m und der Einheit "kg" sowie dem Druck mit dem Formelzeichen p und der Einheit, die man hier praktischerweise in N/cm² wählt.
Nehmen wir an, dass du eine Körpermasse von 60 kg hast. Dann ist die Kraft, die dein Körper auf deinen Standort ausübst dein Gewicht. Es gilt:
F = m * a
wobei a der Ortsfaktor ist. Das ist die durch die Erdanziehung (Gravitation) bedingte Beschleunigung die ein Körper auf der Oberfläche der Erde erfährt. Im Mittel verwendet man für a den Wert 9,81 m/s². Im Mittel deshalb, weil er abhängig ist vom Abstand des Standpunktes vom Erdmittelpunkt.
F = 60 kg * 9,81 m/s² = 588,6 N
Nehmen wir weiter an, dass deine Schuhe 30 cm lang sind und 10 cm breit. Dann ist die Auflagefläche A auf dem Eis maximal 300 cm², sofern die gesamte Sohle aufliegt und die Schuhe keinen Absatz haben. Damit ergibt sich der Druck, den du mit einem Bein auf die Oberfläche des Eises ausübst zu:
p = F/A
wobei A die Auflagefläche der Sohle ist.
p = 588,6 N/300 cm² = 1,962 N/cm²
Fazit: Selbst wenn die Schuhe einen Absatz haben und dadurch die Auflagefläche kleiner ausfällt, kann das Eis mit guter Sicherheit betreten werden.
4) Es platzt diejenige Flasche zuerst, in der der höhere Druck entsteht. Da die Kraft in beiden Fällen mit F als konstant anzusehen ist, und es gilt:
p = F/A
ist der Druck in der Flasche mit dem größeren Korken geringer.
Dein Lehrer sollte dir erklären, wann man so etwas tatsächlich außerhalb der Schule benötigt. Sag deinem Lehrer, dass du etwas lernen möchtest, das dir auch im Berufsleben nach der Schule weiterhilft.