Zum Inhalt springen
Anmelden
Physik · Jahrgang 8, 9 · Basiswissen

Kräfte und Bewegung

Das lernst du

  1. Ich beschreibe Bewegungen mit Weg und Zeit.
  2. Ich berechne Geschwindigkeiten und rechne km/h in m/s um.
  3. Ich lese Weg-Zeit-Diagramme.
  4. Ich beschreibe Kräfte durch Betrag, Richtung und Angriffspunkt.
  5. Ich berechne die Gewichtskraft.
  6. Ich wende das Hebelgesetz an.
  7. Ich bestimme die Dichte von Körpern.
  8. Ich erkläre Schwimmen und Sinken mit der Dichte.
  9. Ich berechne Arbeit und Leistung.
  10. Ich übe gemischte Aufgaben.

Merksätze

Bewegung beschreiben

Zu jeder Bewegung gehören Weg und Zeit.

Ohne beides kann man nicht sagen, wie schnell etwas ist.

Geschwindigkeit

v = s : t. Einheit m/s. Von km/h nach m/s: durch 3,6.

Weg-Zeit-Diagramm

Steile Linie heißt schnell, flache langsam, waagerecht heißt Stillstand.

Kraft

Eine Kraft hat immer Betrag, Richtung und Angriffspunkt.

Sie verformt oder ändert die Bewegung.

Gewichtskraft

F = m · g, auf der Erde g ≈ 10 N/kg. 1 kg wiegt also etwa 10 N.

Hebelgesetz

F₁ · l₁ = F₂ · l₂. Kraft mal Kraftarm ist auf beiden Seiten gleich.

Dichte

ρ = m : V. Sie sagt, wie schwer ein Stoff bei gleichem Volumen ist. Wasser: 1 g/cm³.

Schwimmen und Sinken

Dichte kleiner als Wasser → schwimmt.

Größer → sinkt. Deshalb schwimmt ein Holzklotz, ein Eisenklotz sinkt.

Arbeit und Leistung

W = F · s in Joule. P = W : t in Watt – Arbeit sagt wie viel, Leistung wie schnell.

Selbst abfragen

Karte 1 von 9 · Vorderseite
Kräfte und BewegungBewegung beschreibenWas weißt du dazu? Erst selbst sagen, dann umdrehen.

Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.

So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart

Geschwindigkeit

Ein Radfahrer legt 8 m in 4 s zurück. Wie groß ist seine Geschwindigkeit? Berechne mit Einheit.

StartZiels = 8 mt = 4 sv = ?
  1. v = s : t
  2. v = 8 m : 4 s
  3. v = 2 m/s

Ergebnis: 2 m/s

Weg und Zeit

Ein Roller fährt 5 s lang mit 2 m/s. Welchen Weg legt er zurück? Berechne mit Einheit.

StartZiels = ?t = 5 sv = 2 m/s
  1. s = v · t
  2. s = 2 m/s · 5 s
  3. s = 10 m

Ergebnis: 10 m

s-t-Diagramm ablesen

Lies im Diagramm ab: Welchen Weg hat der Körper nach 2 s zurückgelegt?

1234567891012345678910t in ss in m0s = ?
  1. Zeitpunkt auf der t-Achse suchen, senkrecht hoch zur Linie, dann waagerecht zur s-Achse.
  2. bei t = 2 s
  3. s = 2 m

Ergebnis: 2 m

Geschwindigkeit aus dem s-t-Diagramm

Der Körper bewegt sich gleichförmig. Lies im Diagramm den Weg bei t = 4 s ab und berechne die Geschwindigkeit.

1234567891048121620t in ss in m0t = 4 s
  1. v = s : t
  2. Punkt: t = 4 s, s = 8 m
  3. v = 8 m : 4 s = 2 m/s

Ergebnis: 2 m/s

Typische Fehler – so sieht es falsch aus, so richtig

Einheit weggelassen
m = 140 g, V = 20 cm³ → ρ = 140 : 20 = 7
ρ = 140 g : 20 cm³ = 7 g/cm³  (die Einheit wird mitgeteilt)

Eine Dichte ohne g/cm³ ist keine Dichte, sondern eine Zahl. Die Einheit gehört zum Ergebnis.

Formel nicht umgestellt
ρ = 2,7 g/cm³, V = 50 cm³, m gesucht: m = 2,7 : 50
ρ = m : V  | · V → m = 2,7 g/cm³ · 50 cm³ = 135 g

ρ = m : V. Wer m sucht, rechnet ρ · V. Wer V sucht, rechnet m : ρ.

Weg und Zeit vertauscht
s = 100 m in t = 20 s → v = 20 : 100 = 0,2
v = s : t = 100 m : 20 s = 5 m/s  (der Weg steht oben)

v = s : t – der Weg steht oben. Bei t : s käme s/m heraus, das gibt es nicht.

km/h und m/s vermischt
72 km/h + 5 m/s = 77
72 km/h : 3,6 = 20 m/s, 20 + 5 = 25 m/s  (erst umrechnen, dann rechnen)

Erst umrechnen, dann rechnen. Von km/h nach m/s: durch 3,6.

Masse und Gewichtskraft verwechselt
60 kg auf dem Mond → 10 kg
Masse bleibt 60 kg. Gewichtskraft: Erde 60 · 9,81 ≈ 589 N, Mond 60 · 1,6 = 96 N

Masse in kg bleibt überall gleich. Gewichtskraft in N hängt vom Himmelskörper ab.

Kraftarm falsch gemessen
Hebel: F₁ = 20 N, l₁ vom Kraftangriff zum Ende gemessen
l₁ wird vom DREHPUNKT bis zur Kraft gemessen: 20 N · 0,3 m = 6 N·m = F₂ · l₂

Der Kraftarm wird vom Drehpunkt aus gemessen, nicht von der Kraft aus.

Arbeit und Leistung verwechselt
300 J in 6 s → Leistung 300 J
W = 300 J (wie viel), P = W : t = 300 J : 6 s = 50 W (wie schnell)

Arbeit in Joule: wie viel. Leistung in Watt: wie schnell. P = W : t.

Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten

Zum Ausdrucken: Drucken-Befehl des Browsers – die Seite ist dafür gebaut. Üben geht am Handy über den Code deiner Klasse, nicht hier.