|
Mechanik - Referat
Mechanik
1.0.Die Länge
Physikalische Größe alles was man Messen kann
Länge (Breite, Höhe, Abstand...) Symbol l
Größen werden angegeben als Produkt aus Maßzahl und Maßeinheit,
z.B.: l = 2,5 m
Größe Maßzahl Maßeinheit
Die Einheit der Länge ist 1 Meter: l =1m
Messgerät Messbereich Messgenauigkeit
Lineal 1mm
Geodreieck
Zollstock 1mm
Maßband
Schieblehre 0,1mm
Mikrometerschraube 0,01mm
Tacho 0,1km
GPS Jede Entfernung auf der Erde 10m
2.0. Die physikalische Größe Kraft:
Auf einen Körper wirkt genau dann eine Kraft ein, wenn
· Der Körper vorrübergehend oder dauerhaft verformt wird oder
· Der Bewegungszustand des Körpers verändert wird
Kräfte in der Physik: Gewichtskraft, Federkraft, Magnetkraft, Muskelkraft
Symbol F
Gleichheit von Kräften:
Zwei Kräfte sind dann gleich, wenn sie denselben Körper in gleicher Weise verformen
Bestimmungsstücke einer Kraft:
Die Wirkung einer Kraft hängt
· Von ihrem Betrag
· Von ihrer Richtung und
· Von ihrem Angriffspunkt ab
2.1. Schwere Gewichtskraft, Gravitation
· Jeder Körper erfährt auf der Erde eine Gewichtskraft
· Die Richtung der Gewichtskraft zeigt immer lotrecht zum Erdmittelpunkt
· Der Betrag der Gewichtskraft hängt von dem Ort ab, an dem sich ein Körper befindet. Je weiter ein Körper vom Erdmittelpunkt entfernt ist, umso kleiner ist die Gewichtskraft.
Gravitation nennt man die Tatsache, dass sich alle Körper gegenseitig anziehen.
Die Kraft mit der diese Anziehung erfolgt, wird als Gravitationskraft bezeichnet.
Sie ist die Ursache für die Gewichtskraft eines Körpers.
2.2 Kraftmessung
Vielfachheit: Zwei, drei, ..., n gleiche Kräfte ergeben zusammen die zwei, drei, ..., n-fache Kraft.
Einheit der Kraft: F = 1 N (Newton)
Ein Körper mit der Masse 100 g (z.B. eine Tafel Schokolade) besitzt auf der Erde eine Gewichtskraft von 1 N.
Masse und Gewichtskraft sind nicht dasselbe!
Die Masse eines Körpers ist überall gleich. Die Gewichtskraft ist Ortsabhängig. Auf dem Mond beträgt sie nur 1/6 des Wertes auf der Erde. Die Einheit der Masse ist kg, die Einheit der Kraft ist N.
2.3. Das Kräftegleichgewicht
Zwei Kräfte, die an einem Körper angreifen, sind im Gleichgewicht ,wenn
· Sie den gleichen Betrag
· Die gleiche Wirkungslinie aber
· Entgegengesetzte Richtungen haben
Der Körper bleibt in Ruhe oder in gleichförmiger Bewegung.
Haben die beiden angreifenden Kräfte unterschiedliche aber parallele Wirkungslinien, so wird der Körper gedreht, bis die beiden Kräfte eine gemeinsame Wirkungslinie besitzen.
Dann herrscht wieder Gleichgewicht.
2.4. Das Wechselwirkungsgesetz
Übt ein Körper A eine Kraft F auf einen Körper B aus, so wirkt der Körper B mit einer Kraft F auf den Körper A.
Actio = Reactio
(Wirkung = Gegenwirkung)
Kraft und Gegenkraft haben
· Stets den selben Betrag
· Eine gemeinsame Wirkungslinie
· Aber entgegengesetzte Richtungen
· Sie wirken auf zwei verschiedene Körper
In der Natur existieren keine einzelne Kräfte ohne Partner
2.5. Das Trägheitsgesetz
Als Trägheit bezeichnet man die Eigenschaft aller Körper, sich einer Änderung ihres Bewegungszustandes widersetzen.
Die Masse eines Körpers gibt an, wie groß seine Trägheit ist:
· Ein Körper der sehr Träge ist , hat eine große Masse
· Ein Körper mit geringerer Trägheit hat eine kleine Masse.
Beispiel: Beim Aufprall eins Pkw auf eine Wand, verhalten sich die Insassen träge, d.h. sie behalten ihren Bewegungszustand bei und fliegen durch die Windschutzscheibe, wenn sie nicht angegurtet sind.
Weitere Beispiele: Schneeflocken auf Mantel, nasser Hund
3.0. Die Masse
· Die Massen von zwei Körpern können mit einer Balkenwaage verglichen werden. Zeigt die Waage Gleichgewicht, so haben die beiden Körper gleiche Masse.
· Die Masse eines Körpers ist überall gleich (ortsunabhängig)
· Symbol: m ; Einheit: Kilogramm (kg)
M=1kg
1 t (Tonne) = 1000 kg = 1* 10³ kg
1g (Gramm) = 0,001 kg = 1*10 ³ kg
1mg (Milligramm) = 0,001 g = 1*10 kg
Unterschiede zwischen Masse und Gewichtskraft:
Masse m Gewichtskraft F
Die Masse ist eine Eigenschaft eines Körpers. Sie ist nur von diesem Körper abhängig. Die Gewichtskraft kennzeichnet die Wechselwirkung zwischen zwei Körpern. Sie ist von beiden abhängig.
Die Masse eines Körpers ist überall gleich (Sie ist überall gleichgroß) Die Gewichtskraft eines Körpers ist abhängig vom Ort, an dem sich der Körper befindet.
Die Einheit der Masse ist 1kg Die Einheit der Gewichtskraft ist 1N
Das Messgerät für die Masse ist die Waage Das Messgerät für die Gewichtskraft ist der Federkraftmesser
4.0. Aufbau von Körpern aus Teilchen
Den direkten Übergang von festen in den gasförmigen Zustand bezeichnet man als Sublimieren. (Umgekehrter Vorgang: Resulieren) Bsp. Naphtalin, Schwefel
4.1. Die Eigenbewegung der Teilchen
· Der Durchmesser der kleinsten Teilchen beträgt zwischen 0.1 nm (Atome) und
1-10 nm (Moleküle)
1nm = 1*10 = 1 millionstel mm
· Die kleinsten Teilchen befinden sich in ständiger Eigenbewegung.
(brown`sche Bewegung)
· Diese Eigenbewegung der Teilchen ist umso heftiger, je höher die Temperatur des Körpers ist. Sie heißt deshalb auch thermische Bewegung.
4.2. Merkmale fester, flüssiger und gasförmiger Körper
· Feste Körper sind nicht komprimierbar. Bei Einwirken von (großen) Kräften können sie dauerhaft verformt oder zerteilt werden.
· In einem festen Körper sitzen die Teilchen auf festen Plätzen und sind durch starke Kräfte (vohäsionskräfte) miteinander verbunden. Auf diesen Plätzen schwingen sie hin und her.
· Modell: Teilchen sind durch Federn untereinander verbunden.
· Flüssige Körper sind nicht komprimierbar. Sie nehmen die Form des Gefäßes an, in dem sie sich befinden, wobei ihre Oberfläche eine Waagerechte Ebene bildet.
· In einer Flüssigkeit sind die Teilchen gegeneinander beweglich. Sie schwingen um ihre momentane Position hin und her, die anziehenden Kräfte zwischen den Teilchen sind geringer als im Festkörper und die Abstände der Teilchen untereinander sind größer.
· Modell: Erbsen im Glas.
· Gasförmige Körper kann man komprimieren, sie nehmen die Form des Gefäßes an in dem sie sich befinden.
· In Gasen bewegen sich die Teilchen, bis auf zusammenstöße untereinander und mit der Gefäßwand, unabhängig voneinander. Ihre mittleren Abstände sind viel größer als in Flüssigkeiten oder Festkörpern.
· Modell: Erbsen werden von Luftstrom herumgewirbelt.
5.0. Volumenmessung
Volumen:
· Symbol: V
· Maßeinheiten: 1cm³ = 1ml
1dm³ = 1l (Liter)
1m³ = 1 000 000 ml
Berechnung: (regelmäßige Körper)
· Quader: V= a* b* h
· Zylinder: V= a* h
Messung: (unregelmäßige Körper)
· Verdrängungsmethode
Vstein=(Vstein + Wasser) – (Vwasser)
· Überlaufmethode:
Ein Körper wird in einem randvollen Überlaufgefäß versenkt. Das verdrängte Wasser wird gemessen
· Vorteil: Genauere Messzylinder verwendbar
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: 147
Kommentare zum Referat Mechanik:
|
