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Mechanische Kräfte (1)


Hinweis

Diese Klassenarbeit deckt ausschließlich das Thema "Mechanische Kräfte" ab. Üblicherweise umfasst eine Halbjahresklassenarbeit mehrere Themen. Um dich gezielt darauf vorzubereiten, solltest du alle Themen bearbeiten, die ihr dieses Halbjahr behandelt habt.

Aufgabe 1

Ergänze folgenden Lückentext mit den richtigen Begriffen aus der am Ende gegebenen Liste. Die Begriffe können auch gar nicht oder mehrfach verwendet werden.

Eine Kraft ist eine Einwirkung, die einen Körper ________________ oder ________________. Die Kraft ist eine ________________ Größe, das heißt, sie besitzt einen Betrag und eine ________________. Wirken zwei Kräfte ________________, aber ________________, dann ________________. Abgekürzt wird die Kraft mit dem Symbol ________________ und ihre Einheit ist das ________________, abgekürzt ________________. Zwei an einem Punkt angreifende Kräfte können als ________________ dargestellt werden. Man erhält dabei ________________.

Auswahlmöglichkeiten: Richtung / die resultierende Kraft / beschleunigt / erwärmen sie sich / Kräfteparallelogramm / Kreis / fallen sie herunter / entgegengesetzt / verformt / vektorielle / berechnet / physikalische / an einem Punkt / auf zwei Körper / F / m / kg / Newton / Kilogramm / Joule / J / N / das Endergebnis / heben sie sich auf

  • Schwierigkeitsgrad:  1
  • Zeit:  5 Minuten
  • Punkte:  6

Aufgabe 2

Ein Auto bewegt sich auf einer Straße vorwärts.

  1. Beschrifte in der Zeichnung die Gewichtskraft FG, die Antriebskraft FA und die Widerstandskraft FW. Mechanische Kräfte (1) - Abbildung 1Quelle: iStock.com/kraftmen
  2. Nenne zwei Gründe für das Zustandekommen der Widerstandskraft.
  3. Das Auto besitzt eine Masse von 2 t und beschleunigt mit 3 \(\frac {\text m}{\text s^2}\). Wie groß muss die Antriebskraft mindestens sein?
  4. Erkläre, warum das Auto trotz gleichbleibender Antriebskraft über eine bestimmte Endgeschwindigkeit hinaus nicht weiter beschleunigen kann.
  5. Das Auto beschleunigt aus dem Stand auf 90 \(\frac {\text m}{\text s^2}\). Wie lange dauert das, vorausgesetzt, die Beschleunigung liegt konstant bei 3 \(\frac {\text m}{\text s^2}\)?
  6. Wie groß ist die verrichtete Beschleunigungsarbeit?
  7. Das Auto fährt 3 Stunden lang mit einer konstanten Geschwindigkeit von 90 \(\frac {\text {km}}{\text h}\). Die Widerstandskraft liegt jetzt bei 500 N. Welche Arbeit verrichtet das Auto dabei?
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  20 Minuten
  • Punkte:  16

Aufgabe 3

Ein Kran trägt eine Last von 1500 kg. Mechanische Kräfte (1) - Abbildung 2

  1. Welches Gewicht hat die Last?
  2. Am kürzeren Ende des Krans ist ein Betonblock befestigt (gestrichelter Pfeil). Welche Funktion hat er? Erkläre in mindestens zwei ganzen Sätzen. 
  3. Berechne die verrichtete Arbeit, wenn der Kran die Last vom Boden auf die in der Skizze angegebene Höhe bringt.
  4. Berechne die Masse des Betonblocks unter den in der Skizze angegebenen Bedingungen, wenn der Kran im Gleichgewicht ist.
  • Schwierigkeitsgrad:  3
  • Zeit:  10 Minuten
  • Punkte:  8
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