Arbeitsblatt: Kraft und Arbeit berechnen

Material-Details

Übersicht, Formel und Übungen mit Lösungen zu Gewichtskraft, mechanische Arbeit und Beschleunigungsarbeit
Physik
Gemischte Themen
7. Schuljahr
11 Seiten

Statistik

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741
18
20.02.2018

Autor/in

meier Joel
Land: Schweiz
Registriert vor 2006

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Textauszüge aus dem Inhalt:

Gewichtskraft berechnen Formel: Gewichtskraft Erde Gmg G ist die Gewichtskraft in Newton N m ist die Masse des Körpers in Kilogramm kg g ist die Erdbeschleunigung in Meter pro SekundeQuadrat m/s 2 Bei der Berechnung der Gewichtskraft wird in der Regel 9,81 m/s 2 gesetzt. Unser Beispiel zeigt euch eine Berechnung der Gewichtskraft auf der Erde. Beispiel: Gewichtskraft Erde Ein Körper mit der Masse 12kg liegt auf dem Boden der Erde. Welche Gewichtskraft übt er aus? Lösung: Die Berechnung sieht ganz einfach aus: 12kg 9,81m/s2. Dadurch ergibt sich 117,72 N. Formel: Gewichtskraft Mond GMOND m aMOND GMOND ist die Gewichtskraft auf dem Mond in Newton N m ist die Masse des Körpers in Kilogramm kg aMOND ist die Mondbeschleunigung in Meter pro SekundeQuadrat m/s 2 Bei der Berechnung der Gewichtskraft auf dem Mond wird in der Regel MOND 1,62 m/s2gesetzt. Unser Beispiel zeigt euch eine Berechnung der Gewichtskraft auf dem Mond. Beschleunigungsarbeit: Was ist das? Die Beschleunigungsarbeit ist eine Art von mechanischer Arbeit. Das Formelzeichen für die Arbeit ist das W. Als Einheit wird Joule J bzw. NewtonMeter Nm verwendet. Dabei ist 1J 1Nm. Formel Nr.1: W ist die Beschleunigungsarbeit in NewtonMeter Nm FB ist die Kraft bei der Beschleunigung in Newton N s ist die Wegstrecke in Meter m m ist die Masse in Kilogramm kg a ist die Beschleunigung in Meter pro SekundeQuadrat m/s 2 Mechanische Arbeit: Was ist das? Was versteht man unter mechanischer Arbeit? Nun, die Antwort ist recht einfach: Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird. Das Formelzeichen für die Arbeit ist das W. Als Einheit wird Joule J bzw. NewtonMeter Nm verwendet. Dabei ist 1J 1Nm. Die Arbeit berechnet sich aus Kraft mal Strecke. Etwas übersichtlicher dargestellt, sieht dies wie folgt aus: W ist die Arbeit in Joule bzw. NewtonMeter J bzw. Nm F ist die Kraft in Newton N s ist die Strecke in Meter m Beispiel: Ein Gegenstand wird mit einer Kraft von 20N eine Strecke von 100m geschoben. Wie viel Arbeit wird dabei verrichtet? Lösung: Fomelübersicht Aufgaben Aufgabe 1 Mit welcher Kraft werden folgende Massen von der Erde angezogen? Hinweis: Wandle alle Masseneinheiten vor der Berechnung in kg um. Mit welcher Kraft werden folgende Massen vom Mond angezogen? Hinweis: Wandle alle Masseneinheiten vor der Berechnung in kg um. Aufgabe 2: Beantworte die Fragen a) Was versteht man unter Gewichtskraft? b) Wie berechnet man die Gewichtskraft auf der Erde? c) Ein Körper mit der Masse 20kg liegt auf dem Boden der Erde. Welche Gewichtskraft übt er aus? d) Wie berechnet man die Gewichtskraft auf dem Mond? Aufgabe 3a: Beantworte die Fragen a) Beschreibe in Worten was man unter mechanischer Arbeit versteht? b) Wie berechnet man die mechanische Arbeit Formel )? c) Wie ermittelt man die mechanische Arbeit grafisch? d) Welche Arten mechanischer Arbeit gibt es? Aufgabe 3b: Berechne a) Eine Masse wird mit einer Kraft von 200 einen Weg von 230 Meter geschoben. Wie viel Arbeit wird verrichtet? b) Eine Masse wiegt 80 kg und wird 200 cm weit angehoben. Wie viel Arbeit wird verrichtet? c) Ein 2000kg schwerer Wagen beschleunigt mit 3m/s2 über einen Weg von 200 Metern. Wie viel Beschleunigungsarbeit wurde verrichtet? Lösungen Aufgabe 1 Mit welcher Kraft werden folgende Massen von der Erde angezogen? Hinweis: Wandle alle Masseneinheiten vor der Berechnung in kg um. Ergebnis Mit welcher Kraft werden folgende Massen vom Mond angezogen? Hinweis: Wandle alle Masseneinheiten vor der Berechnung in kg um. Ergebnis Lösungen der Aufgabe 2 a) Die Gewichtskraft gibt an, mit welcher Kraft ein Körper auf eine Unterlage drückt. Die Gewichtskraft wird in Newton angegeben. b) c) 20kg 9,81m/s2 196,2 d) GMOND m aMOND Lösungen der Aufgabe 3a: Beantworte die Fragen a) Mechanische Arbeit wird verrichtet, wenn ein Körper durch eine Kraft bewegt oder verformt wird. b) c) Auf den Achsen werden Strecke bzw. Kraft eingetragen. Trägt man nun die Angaben in das Diagramm ein, kann man dadurch eine Fläche aufspannen. Diese Fläche ist die geleistete Arbeit W. d) Hubarbeit, Verformungsarbeit, Beschleunigungsarbeit und Reibungsarbeit Lösungen der Aufgabe 3b: Berechne a) 200N 230m 46000Nm b) Masse 80kg 800N und 200cm 2m 800N 2m 1600Nm c) Lösung: Wir entnehmen dem Text die nötigen Angaben und setzen diese in die Formel ein.