Antje Barth, Hardy Seifert
Vertretungs-
stunden Physik 33
9./10. Klasse: Mechanik: Druck
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Downloadauszug aus dem Originaltitel:
Antje Barth Hardy Seifert
Bergedorfer ® Unterrichtsideen
Vertretungsstunden Physik 9./10. Klasse
Sofort einsetzbar – lehrplanorientiert – systematisch
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Antje Barth, Hardy Seifert: Vertretungsstunden Physik 33
© Persen Verlag
Druck 1
Mechanik
Druck-P ascal
0 Pa 2 Pa 4 Pa6 Pa8 Pa Druckmessgerät (Manometer)
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1. Ergänze die fehlenden Werte so, dass sich als Druck immer 1 Pascal ergibt.
Masse m Kraft F Fläche A Druck p
p = F A
0,1 kg N m2 1 Pa
kg 10 N m2 1 Pa
kg 5 N m2 1 Pa
50 kg 500 N m2 1 Pa
kg N 0,001 m2 1 Pa
g mN 0,1 dm2 1 Pa
g 0,1 mN cm2 1 Pa
g mN 1 dm2 1 Pa
2. Bei welchen Gefäßen ist der Druck der Flüssigkeit auf den Boden gleich groß? Begründe!
Druck 2
Mechanik
3. Berechne die Masse der Flüssigkeiten in einem Glasröhrchen mit der Querschnittfläche von 1 cm².
a) In dem Glasröhrchen A befindet sich Wasser (Dichte: 1 g/cm³). Das Glasröhrchen ist 10 m lang.
b) In dem Glasröhrchen B befindet sich Quecksilber (Dichte: 13,5459 g/cm³). Das Glasröhrchen ist 760 mm lang.
AA B C D E
F G H I J
m = ?
A = ?
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Antje Barth, Hardy Seifert: Vertretungsstunden Physik 33
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Lösungen
Mechanik
Dr uc k 2
Nr. 1 Masse mKraft FFläche ADruck p p = F A 0,1 kg1 N1 m21 Pa 1 kg10 N10 m21 Pa 0,5 kg5 N5 m21 Pa 50 kg500 N500 m21 Pa 0,0001 kg0,001 N0,001 m21 Pa 0,1 g1 mN0,1 dm21 Pa 0,01 g0,1 mN1 cm21 Pa 1 g10 mN1 dm21 Pa Nr. 2 a) A, C und G, I, J (Begründung: Die Grundfläche und die Flüssigkeitshöhe sind gleich.) b) D, F und H (Begründung: Die Grundfläche und die Flüssigkeitshöhe sind gleich.) c) B, E (Begründung: Die Grundfläche und die Flüssigkeitshöhe sind gleich.) Nr. 3 a) m = 1 kg Lösungsschritt 1: V = G · h = 1 cm2 · 10 m = 1 cm2 · 1000 cm = 1000 cm3 Lösungsschritt 2: m = ρ · V = 1g cm3·
1000 cm3 = 1000 g = 1 kg b) m ≈ 1029 g = 1,029 kg Lösungsschritt 1: V = G · h = 1 cm² · 760 mm = 1 cm² · 76 cm = 76 cm³ Lösungsschritt 2: m = ρ · V = 13,5459g cm3·
76 cm3 ≈ 1029 g = 1,029 kg c) Bei beiden erhält man ungefähr 1 atm = 101 330 Pa = 1,0133 · 105 Pa Der Druck hängt nur von der Höhe und der Dichte der Flüssigkeitssäule ab: p = F A = m · g A = ρ · V · g A = ρ · A · h · g A = ρ · h · g Damit ergibt sich für eine 10 m Wassersäule mit ρ = 1 g cm3 = 1000kg m3 p = ρ · h · g = 1000 ∙ 10 ∙ 9,81 Pa = 98 100 Pa ≈ 101 330 Pa = 1 atm Damit ergibt sich für 760 mm Quecksilber mit ρ = 13,5459 g cm3 = 13 545,9kg m3 p = ρ · h · g = 13 545,9 ∙ 0,76 ∙ 9,81 Pa = 100 992,8 Pa ≈ 101 330 Pa = 1 atmDr uc k 1
Druck-Pascal
0 Pa
2 Pa
4 Pa 6 Pa
8 Pa
Druckmessgerät (Manometer)
Gewichtskraft:
F ≈ 0,001 N
Masse:
m = 0,1 g
Fläche:
A = 10 cm2
Druck = Kraft Fläche p = F
A 1 Pa = 1 N
1 m
2= 1 N m
2Beispiel:
p = 0,001 N
10 cm
2= 0,001 N 0,1 dm
2p = 0,001 N 0,001 m
2= 1 N
m
2= 1 Pa
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Illustrationen: Kopfzeile © Julia Flasche Satz: Satzpunkt Ursula Ewert GmbH, Bayreuth Bestellnr.: 23010DA6
