Klasse 8 b 2. Schulaufgabe aus der Physik 10. 06. 2002
Nachholschulaufgabe
1. In einem Feder-Kraftmesser f ̈ur Kr ̈afte von 0 bis 10 N befindet sich eine Feder der
H ̈arte 0,800 N
cm. Zeichne die zum Kraftmesser geh ̈orige Skala in Originalgr ̈oße. Die
Skala soll eine Feineinteilung von 0,5 N aufweisen.m
140°
110°
2. L ̈ose durch maßst ̈abliche Konstruktion:
Zwischen zwei W ̈anden ist eine Schnur ge-
spannt, in deren Mitte eine Masse von
m= 306 g eingeh ̈angt wird. Die Schnur
kommt dadurch in eine Lage wie rechts ge-
zeichnet.
Bestimme die Spannung (Kraft) in der
Schnur und gib sie in der Einheit Nan.
3. Ein quaderf ̈ormiger Schwimmk ̈orper aus Holz hat die Grundfl ̈ache A= 1,0 cm2
und eine H ̈ohe von h= 6,0 cm. Setzt man den K ̈orper in ein mit Alkohol (Dich-
te: 0,79 g
cm3) gef ̈ulltes Gef ̈aß, so dass er schwimmt, dann wird er bis zu einer H ̈ohe
von t= 5,0 cm mit Fl ̈ussigkeit benetzt.
Berechne die Masse des Schwimmk ̈orpers.h
Schwimmkörper: Schwimmkörper
in Flüssigkeit:
t
h
Flüssigkeits-
oberfläche
Schnitt:
4. Im Jahr 1657 zeigte Otto von Gericke erstmals seine Magdeburger Halbkugeln, zwei
evakuierte und durch den Luftdruck aneinander gepresste metallene Halbkugeln. Es
wurden auf jeder Seite acht Pferde angespannt, um die Halbkugeln voneinander zu
trennen, was jedoch nicht gelang. Die beiden Halbkugeln hatten einen Durchmesser
von 42 cm und damit eine Querschnittsfl ̈ache von 1385 cm2. Der Luftdruck betrug
vermutlich 1,0 ·105Pa.
Mit welcher Kraft h ̈atte jedes der 16 Pferde mindestens ziehen m ̈ussen, um die Kugeln
zu trennen?
Viel Erfolg ! Kink
Nachholschulaufgabe
1. In einem Feder-Kraftmesser f ̈ur Kr ̈afte von 0 bis 10 N befindet sich eine Feder der
H ̈arte 0,800 N
cm. Zeichne die zum Kraftmesser geh ̈orige Skala in Originalgr ̈oße. Die
Skala soll eine Feineinteilung von 0,5 N aufweisen.m
140°
110°
2. L ̈ose durch maßst ̈abliche Konstruktion:
Zwischen zwei W ̈anden ist eine Schnur ge-
spannt, in deren Mitte eine Masse von
m= 306 g eingeh ̈angt wird. Die Schnur
kommt dadurch in eine Lage wie rechts ge-
zeichnet.
Bestimme die Spannung (Kraft) in der
Schnur und gib sie in der Einheit Nan.
3. Ein quaderf ̈ormiger Schwimmk ̈orper aus Holz hat die Grundfl ̈ache A= 1,0 cm2
und eine H ̈ohe von h= 6,0 cm. Setzt man den K ̈orper in ein mit Alkohol (Dich-
te: 0,79 g
cm3) gef ̈ulltes Gef ̈aß, so dass er schwimmt, dann wird er bis zu einer H ̈ohe
von t= 5,0 cm mit Fl ̈ussigkeit benetzt.
Berechne die Masse des Schwimmk ̈orpers.h
Schwimmkörper: Schwimmkörper
in Flüssigkeit:
t
h
Flüssigkeits-
oberfläche
Schnitt:
4. Im Jahr 1657 zeigte Otto von Gericke erstmals seine Magdeburger Halbkugeln, zwei
evakuierte und durch den Luftdruck aneinander gepresste metallene Halbkugeln. Es
wurden auf jeder Seite acht Pferde angespannt, um die Halbkugeln voneinander zu
trennen, was jedoch nicht gelang. Die beiden Halbkugeln hatten einen Durchmesser
von 42 cm und damit eine Querschnittsfl ̈ache von 1385 cm2. Der Luftdruck betrug
vermutlich 1,0 ·105Pa.
Mit welcher Kraft h ̈atte jedes der 16 Pferde mindestens ziehen m ̈ussen, um die Kugeln
zu trennen?
Viel Erfolg ! Kink
michih
30.4.2006, 20:25:47michih
30.4.2006, 20:26:01Klasse 8 b 2. Schulaufgabe aus der Physik 10. 06. 2002
Nachholschulaufgabe
– Musterl ̈osung –
1. geg: D= 0,80 N
cm, Fmax= 10 N.
Bei der maximalen Auslenkung:
D= F
s
s= F
D= 10 N
0,800 N
cm
= 12,5 cm12,5cm
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2. geg: 306 g.
Gewichtskraft:
Fg= mg= 0,306 kg ·9,81 N
kg = 3,0 NFg
sF = 4,4 N
1 N = 1cm
Die Spannung betr ̈agt 4,4 N (3,39 N).
3. geg: A= 1,0 cm2= 1 ·10−4m2, h= 6,0 cm2, t= 5,0 cm,ρ= 0,79 g
cm3.
Auftriebskraft:
FA= ρ·VVerdr ̈angung·g= ρ·A·t·g
= 790 kg
m3·1,0 ·10−4m2·0,050 m ·9,81 N
kg = 0,039 N
Kr ̈aftegleichgewicht:
FG= FA
mg= FA
m= FA
g= 0,039 N
9,81 N
kg
= 0,0039 kg = 4,0 g
Nachholschulaufgabe
– Musterl ̈osung –
1. geg: D= 0,80 N
cm, Fmax= 10 N.
Bei der maximalen Auslenkung:
D= F
s
s= F
D= 10 N
0,800 N
cm
= 12,5 cm12,5cm
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2. geg: 306 g.
Gewichtskraft:
Fg= mg= 0,306 kg ·9,81 N
kg = 3,0 NFg
sF = 4,4 N
1 N = 1cm
Die Spannung betr ̈agt 4,4 N (3,39 N).
3. geg: A= 1,0 cm2= 1 ·10−4m2, h= 6,0 cm2, t= 5,0 cm,ρ= 0,79 g
cm3.
Auftriebskraft:
FA= ρ·VVerdr ̈angung·g= ρ·A·t·g
= 790 kg
m3·1,0 ·10−4m2·0,050 m ·9,81 N
kg = 0,039 N
Kr ̈aftegleichgewicht:
FG= FA
mg= FA
m= FA
g= 0,039 N
9,81 N
kg
= 0,0039 kg = 4,0 g
michih
30.4.2006, 20:26:26Klasse 8 b 2. Schulaufgabe aus der Physik 10. 06. 2002
Nachholschulaufgabe
– Musterl ̈osung –
4. geg: A= 1385 cm2= 0,1385 m2, 1,0 ·105Pa.
Definition des Drucks:
p= F
A
F= Ap= 0,1385 m2·1,0 ·105Pa = 13850 N = 14 kN
Es teilen sich nur jeweils 8 Pferde die Zugkraft. Von einem Pferd ben ̈otigte Kraft:
FP= 1
8 ·F= 1
8 ·14 kN = 1,8 kN
Nachholschulaufgabe
– Musterl ̈osung –
4. geg: A= 1385 cm2= 0,1385 m2, 1,0 ·105Pa.
Definition des Drucks:
p= F
A
F= Ap= 0,1385 m2·1,0 ·105Pa = 13850 N = 14 kN
Es teilen sich nur jeweils 8 Pferde die Zugkraft. Von einem Pferd ben ̈otigte Kraft:
FP= 1
8 ·F= 1
8 ·14 kN = 1,8 kN
