Unterrichtseinsichten - Schuljahr 2009/2010 - Physik 9a

Energie

2010-05-20

Der Stab ist nicht genau in der Mitte, sondern etwas oberhalb durchbohrt.
Wird der Stab etwas schräg gestellt, pendelt er so lange, bis er waagrecht steht.
Warum hat der Stab an der Seite mehr Masse, die schräg nach oben zeigt?
An die eine Seite des Stabes hängt man irgendwo einen Teller mit beliebiger Masse.
Wo muss an der anderen Seite ein weiterer Teller mit welcher Masse aufgehängt werden, damit der Stab waagrecht hängt? Formel entwickeln.

In den Versuchen habt Ihr folgende Beziehungen gefunden:
m₁=20g ; r₁=8cm ; m₂=40g ; r₂=4cm
Fasst man die Masse auf der einen Seite als Last auf, die gehoben werdne muss und die Masse auf der anderen Seite als wirkende Kraft, die aufgewendet werden muss, so kann man die gefundene Gesetzmäßigkeit folgendermaßen ausdrücken:
Last mal Lastarm gleich Kraft mal Kraftarm
und nennt diese Gesetmäßigkeit Hebelgesetz.

2010-05-27

In unserer unmittelbaren Umgebung gibt es viele Beispiele für das Hebelgesetz (Fahrrad, Kran, Schiffshebewerk, ...)
Wird ein zweiseitiger Hebel an seinem Schwerpunkt untersützt, so ist er im Gleichgewicht.
Man findet den Schwerpunkt eines Körpers, indem man ihn an mehreren Stellen aufhängt und jeweils eine Senkrechte durch den Aufhängepunkt legt.
Der Schnittpunkt dieser Senkrechten ist der Schwerpunkt.
Eine andere Möglichkeit, den Schwerpunkt zu finden, haben wir am Beispiel "Besen" kennen gelernt:

Ein Besen wird mit zwei Fingern waagrecht gehalten.
Werden nun die Finger aufeinander zu bewegt, so fällt der Besen auf keiner Seite herunter.
Treffen die Finger zusammen, ist zwischen den Fingern der Schwerpunkt des Besens.
Der Finger, auf den die größere Hebelwirkung ausgeübt wird, rutscht wegen der größeren Reibung nicht am Besen entlang.
Im Schülerversuch habt ihr untersucht, welches Gerät am günstigsten zum Heben schwerer Gegenstände ist (Seil über einer Stange, Seil über einer fest angebrachten Rolle, Seil über einer losen Rolle, Seil in Verbindung mit mehreren losen und festen Rollen).

Auswertung in der nächsten Stunde.