Klasse 8: Bewegungen, Kräfte, Ladungen und Druck

Einführung

„Geschwindigkeit“, „Beschleunigung“, „Trägheit“ und „Kraft“ sind zentrale Begriffe der Mechanik, mit denen du Bewegungen beschreiben und einfache Maschinen wie zum Beispiel den Hebel verstehen kannst. In der Elektrizitätslehre beschäftigst du dich nicht nur mit den Kräften zwischen Ladungen, sondern erforschst verschiedene Schaltungen und lernst Modelle des elektrischen Stroms kennen. Druck und Auftrieb sind wieder Themenbereiche der Mechanik, deren Anwendungen du im Alltag immer wieder finden kannst. Die Beschäftigung mit der Akustik und mit Farben sind fakultativ.

Kräfte

Hookesches Gesetz

Für die heutige Stunde braucht ihr:

  1. das Physikbuch (Seiten 24-25)

Lies die Lektion "Verformung durch Kräfte" Seiten 24-25 Notiere in deinem Heft:

  • Woran kann man in der graphischen Auswertung erkennen, dass bei elastischer Verformung Kraft F und Verlängerung s zueinander proportional sind?
  • Wie sieht die Kurve aus, wenn man die Messwerte für die Feder II ins Diagramm einträgt?
  • Zwei Größen sind zueinander proportional, wenn die Quotienten zusammen gehörender Werte gleich sind. Gib drei Beispiele solcher zusammen gehörenden Werte.
  • Welches Bild ergibt sich bei Messungen mit einem Gummiband?
  • Wie lautet das Hookesche Gesetz?
  • Benenne alle in der Formel F=Ds auftrettenden Größen.
  • Bestimme die Kraft F, die benötigt wird, um eine Feder der Federkonstante D=1,3N/cm um 3,7cm zu dehnen.

Falls es nicht klar ist, wie die Experimente mit den Federn und dem Gummiband gemacht werden, schaut man sich am besten die Bilder dazu an. Zusatzmaterial auf LeifiPhysik.

Hookesches Gesetz, Messungen

Für die heutige Stunde braucht ihr:

  1. Demonstrationsexperiment mit zwei Federn

Plane ein Experiment, mit dem die Federkonstante einer Feder bestimmt werden kann.

In deinem Experimentierheft:

  • Bereite ein Protokollentwurf zur Bestimmung der Federkonstante:
  • Ein Protokoll besteht aus:
    1. Experimenttitel
    2. Experimentaufbau
    3. Durchführung/ Beobachtung/ Messung
    4. Auswertung/ Interpretation.

Führe das geplante Experiment durch oder Beobachte die Durchführung durch andere

In deinem Experimentierheft:

  • Protokolliere und werte das Experiment aus (Bestimme die Federkonstante).

Gewichtskräfte (Masse, Gewichtskraft und Trägheit (Newton I+II))

Für die nächsten zwei Stunden braucht ihr:

  1. Das Physikbuch Seite 26-29
  2. Film: Austronauten auf dem Mond
  3. Film: Sendung mit der Maus: "Trägheit"

Schaue den Film Astronauten auf dem Mond an

Tink-Pair-Share:

  • Warum springen die Astronauten trotz schwerer Kleidung so hoch?

Recherchiere im Physikbuch Lektion "Gewichtskräfte" S. 26

In deinem Heft:

  • Erkläre, was als Gewichtskraft bezeichnet wird.
  • Beschreibe in zwei Sätzen, was Lord Henry Cavendish untersuchte.
  • Gib an, wovon die Anziehungskraft der Erde auf verschiedene Gegenstände abhängig ist.
  • Zeichne Erde und Mond sowie die Anziehungskraft der Erde auf den Mond und des Mondes auf die Erde als Pfeile.

Recherchiere im Physikbuch, Lektion "Masse, Gewichtskraft, Trägheit" S. 27

In deinem Heft:

  • Erkläre wie die Gewichtskraft eines Körpers berechnet werden kann.
  • Gib an, wie der ortsabhängige Proportionalitätsfaktor genannt wird.
  • Bestimme die Gewichtskraft einer Person der Masse m=60kg auf der Erde, dem Mond und dem Mars.

Lies den zweiten Abschnitt der Lektion "Masse, Gewichtskraft, Trägheit" auf S. 28 und schaue anschließend die Sendung mit der Maus zum Thema Trägheit an.

In deinem Heft:

  • Was ist Trägheit? Übernimm die Erklärung zur Trägheit, ihrer Abhängigkeit von Masse und Gewichtskraft aus deinem Buch.

Think-Pair-Share:

  • Sind die im Film dargestellten Trägheits-Phänomene auch auf dem Mond zu beobachten? Wenn ja, warum und mit welchem Unterschied?

In deinem Heft:

  • Erkläre, ob die im Film dargestellten Trägheits-Phänomene auch auf dem Mond zu beobachten sind und wenn ja, warum und mit welchem Untershied.

Actio = Reactio (Newton III)

Wechelwirkung von Kräften oder Wechelwirkungsprinzip

Für die nächste Stunde braucht ihr:

  1. Das Physikbuch Seite 30
  2. Film: 1. Newton in Space - Das Trägheitsprinzip
  3. Film: 2. Newton in Space - Das Actionsprinzip
  4. Film: 3. Newton in Space - Das Reaktionsprinzip

In deinem Heft:

  • Erkläre warum ein Raketenmotor auch im Weltall beschleunigen kann.

Mehrere Kräfte wirken

Superpositionsprinzip oder Kräfteaddition

Für die nächste Stunde braucht ihr:

  1. Das Physikbuch Seite 31-33

Notiere in deinem Heft:

  • Wie werden Kräfte dargestellt.
  • Zeichne eine Kraft mit dem Betrag 2N in eine beliebige Richtung.
  • Zeichne eine zweite Kraft mit dem Betrag 4N, die an demselben Punkt wie die erste Kraft ansetzt, in eine andere Richtung.
  • Erkläre die Begriffe: Teilkräfte und Ersatzkräfte an einem Beispiel.
  • Erkläre wann Kräftegleichgewicht herrscht.
  • Addiere beide von dir gezeichneten Kräfte.

Recherchiere wenn nötig im Text der Lektion "Mehrere Kräfte wirken" auf S. 31-33.

Schaue die Erklärung des Lehrers zum Thema "Kräfte als Vektoren" an

Notiere in deinem Heft:

  • Wie werden Kräfte als Vektoren geschrieben?
  • Wie kann ich zwei Vektoren addieren?
  • Wie kann ich den Betrag des Vektors ausrechnen?

THEMEN DER KLASSE 8: Bewegungen, Kräfte, Einfache Kraftmaschinen, Elektrizität, Druck und Auftrieb