Aufgaben Physik 7.Klasse (Herr Kowalczyk) 22..Februar bis 05.März 2021
Kraftmessung mit dem Federkraftmesser
Ein Federkraftmesser besteht hauptsächlich aus einer Feder und einem skalierten Gehäuse. An der Skala des Gehäuses kann abgelesen werden welcher Betrag an Gewichtskraft wirkt.
Stunde 1
1) Skizziere einen Federkraftmesser!
2) Beschrifte deine Skizze!
3) Erkläre in eigenen Worten wie der Federkraftmesser funktioniert!
4) Begründe wieso ein Federkraftmesser im Idealfall nur senkrecht verwendet werden soll!
Hinweis: Du darfst Bücher oder das Internet nutzen, solltest es aber vorher immer allein ohne Hilfe probieren.
Merke: Skizzen werden mit Bleistift angefertigt und immer beschriftet.
Stunde 2
Es wurden Versuche mit zwei verschiedenen Federn durchgeführt. Bei diesen Versuchen wurden nacheinander unterschiedliche Massestücke an die Federn gehangen, woraufhin sich die jeweilige Feder gedehnt hat. Die Länge, um die sich die jeweilige Feder gedehnt hat, wurde in der nachfolgenden Messwerttabelle eingetragen.
Kraft 0,5 N 1,0 N 1,5 N 2,0 N 2,5 N 3,0 N Längenänderung
Feder 1
0,5 cm 1,0 cm 1,5 cm 2,0 cm 2,5 cm 3,0 cm
Längenänderung Feder 2
0,25 cm 0,5 cm 0,75 cm 1,0 cm 1,25 cm 1,5 cm
Die Kraft (Formelzeichen: F) wird in der Einheit Newton (1 N) und die Längenänderung (Formelzeichen: s) wird in der Einheit Zentimeter (1 cm) angegeben.
1) Stelle die Kraft in Abhängigkeit zur Längenänderung beider Federn graphisch dar! Gehe dabei folgendermaßen vor:
a. Zeichne ein Koordinatensystem! Achte darauf es nicht zu klein zu zeichnen.
(Empfehlung: mindestens sieben Zentimeter hoch und sieben Zentimeter breit)
b. Beschrifte die y-Achse mit „Kraft in Newton“ bzw. „F in N“ und die x-Achse mit „Längenänderung in Zentimetern“ bzw. „s in cm“!
c. Skaliere beide Achsen sinnvoll! Beachte, dass der Koordinatenursprung mit „0“ (Null) beschriftet wird.
I. Der höchste Wert für die y-Achse ist „3,0 N“, deshalb muss diese Achse von „0“ bis „3,0“ eingeteilt werden. Wähle vier Kästchen für einen Newton.
II. Der höchste Wert für die x-Achse ist „3,0 cm“, deshalb muss diese Achse von „0“ bis „3,0“ eingeteilt werden. Wähle vier Kästchen für einen Zentimeter.
d. Trage mit einem blauen Stift die Werte für Feder 1 und mit einem grünen Stift die Werte für Feder 2 ins Koordinatensystem ein!
e. Zeichne für beide Federn mit Lineal eine Ausgleichsgerade (eine Gerade, auf der möglichst alle Punkte einer Feder liegen) in blau bzw. grün!
2) Vergleiche beide Graphen (die blaue und grüne Gerade)!
3) Erkläre welche der beiden Federn härter ist! Dazu musst du dich informieren, was eine harte von einer weichen Feder unterscheidet.
