Druck und Fläche
Schneeschuhe
Da der Schneeschuh eine größere Fläche hat als die Fußsohle, sinkt man mit einem Schneeschuh weniger tief im Schnee ein. Schi haben ebenfalls eine größere Fläche als Schischuhe, weshalb Fußgänger auf Schipisten nicht gern gesehen werden
Die Wirkung des Gewichts hängt von der Größe der Fläche ab.
Je größer die Fläche ist, desto kleiner ist der Druck auf den Schnee.
Drücke einen Bleistift in einen Block Knetmasse.
Gib dann einen Radiergummi zwischen Knetmasse und Bleistift und drücke wieder.
Beschreibe deine Beobachtung.
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Pistenraupe
Erkläre, warum eine Pistenraupe, wie sie zum Präparieren von Schipisten eingesetzt wird, auch bei tiefem Schnee kaum einsinkt.
Für den Druck ist sowohl das Gewicht als auch die Größe der Fläche, auf die das Gewicht wirkt, wichtig. Im Druck sind beide Größen zusammengefasst:
Druck ist Kraft dividiert durch Fläche.
Die Einheit für den Druck ist 1 N/m² und heißt Pascal (Pa).
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Schmerzhafter Druck
So viel Druck üben die unterschiedlichen Personen auf den Boden aus:
- 100 kg Kraft: 1000 N Fläche: 800 cm² Druck: 1,25 N/cm²
- 60 kg Kraft: 600 N Fläche: 600 cm² Druck: 1 N/cm²
- 50 kg Kraft: 500 N Fläche: 100 cm² Druck: 5 N/cm²
Gib an, welche der drei Personen den größten Druck ausübt.
Gib an, welche der drei Personen den kleinsten Druck ausübt.
Berechne, das Wievielfache der Druck der Frau im Vergleich zu den beiden anderen ist.
| Die Frau übt |
| Mal soviel Druck aus, wie de 100-kg-Mann. |
| Die Frau übt |
| Mal soviel Druck aus, wie der 60-kg-Mann. |
Du hast leider alle Felder falsch ausgefüllt.
Stecke einen Nagel mit dem Kopf nach unten in eine Platte aus Styropor.
Lege die Platte auf eine Küchenwaage und lies ab, wie stark du auf den Nagel drücken kannst, bis es schmerzt.
Stecke nun vier Nägel nahe beisammen in eine Platte aus Styropor. Lege die Platte auf die Waage und lies ab, wie stark du jetzt drücken kannst.
Vergleiche mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern.
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Fakir
Auf vier Nägel kann man stärker drücken als auf einen. Genau diesen Effekt nutzt ein Fakir auf einem Nagelbett. Die vie len Nägel ergeben in Summe eine so große Fläche, dass der Druck nicht schmerzhaft hoch wird.
Die größten Schwierigkeiten bereiten das Niederlegen und das Aufstehen. Wenn sich der Fakir zum Beispiel mit einer Hand abstützen würde, wäre der Druck so hoch, dass die Hand verletzt wird.
Nenne ein Beispiel, wo man durch eine kleine Fläche einen möglichst großen Druck erzeugen will.
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Nenne ein Beispiel, wo man durch eine große Fläche einen möglichst kleinen Druck erzeugen will.
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Diskutiere mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern.
Training
Begründe, warum du einen Reißnagel in eine Pinnwand drücken kannst.
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Halte einen gut gespitzten Bleistift zwischen Daumen und Zeigefinger.
Drücke die beiden Finger langsam immer fester zusammen.
Beschreibe, was du spürst.
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Setze die richtigen Wörter aus der Liste in die Lücken ein:
Pascal – Druck – Fläche – Kraft – Schuhe – Nägel – Gewicht – Newton – Nagelbett – Größe
| Druck ist |
| dividiert durch Fläche. |
| Eine Fußgängerin oder ein Fußgänger sinkt auf der Schipiste ein, weil sie bzw. er mehr |
| erzeugt als eine Schifahrerin oder ein Schifahrer. |
| Die |
| der Schi ist größer als die Fläche der |
| . |
| Die Druckeinheit heißt |
| . |
| Ein Fakir kann auf einem |
| liegen, weil sich sein |
| auf sehr viele |
| verteilt. |
Fehlertext „Druck“
fehlertext_druck.pdf · 36 kB
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Markiere sie und schreib die richtigen Sätze dazu.
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Fakirbett für Anfänger
Erkläre, warum sich der Fakir die falsche Sitzfläche ausgesucht hat.
Schreibe deine Erklärung auf und vergleiche mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern.
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Stell dir vor, du bist der Apfel. Beschreibe die gezeigten Vorgänge aus deiner Sicht.
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Auf einer ebenen Fläche liegen würfelförmige Kisten die alle gleiches Gewicht haben.
Die Auflagefläche der Kisten ist in allen Fällen gleich groß.
Begründe bei a) und b), bei welcher Anordnung der Druck am größten ist.
Der Druck ist bei a) am größten bei
Begründe.
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Der Druck ist bei b) am größten bei
Begründe.
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Sesseldruck
Moritz hat eine Masse von 48 kg und sitzt auf einem Sessel.
Die Unterseite der vier Sesselbeine hat eine Fläche von jeweils 4 cm².
Berechne den Druck, den Moritz auf den Boden ausübt.
Hinweis: Berechne zuerst das Gewicht von Moritz. Gib den Druck in N/cm² an.
Nun schaukelt Moritz mit dem Sessel. Jedes der beiden Sesselbeine berührt den Boden nur mehr mit 1 cm². Berechne den Druck, den Moritz nun ausübt.
Gib die Ergebnisse von Aufgabe 8 in der Einheit Pascal an.
Suche nach Informationen über Blaise Pascal,
nach dem die Druckeinheit benannt ist.
Schreibe die wichtigsten Informationen wie Geburts- und Sterbejahr, das Land, in dem er gelebt hat, und womit er sich beschäftigt hat, auf und stelle sie deinen Mitschülerinnen und Mitschülern vor.
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Das abgebildete Nagelbett hat 1 500 Nägel. Mathias hat sich vorsichtig auf das Bett gelegt und liegt auf etwa 800 Nägeln. Die Spitze eines Nagels ist etwa 1 mm² groß.
Berechne, wie viel Kraft auf einen Nagel wirkt, wenn Mathias 50 kg hat.
Merke
Druck ist Kraft dividiert durch Fläche.
Wir spüren nicht die Kraft, sondern den Druck.
