Für jede Bewegungsänderung braucht man Kraft
Um die Geschwindigkeit eines Körpers zu ändern, muss eine Kraft eingesetzt werden. Damit kann die Größe der Geschwindigkeit verändert werden und auch die Richtung.
Kraft durch Muskel
Tiere und Menschen bewegen sich durch Muskelkraft. Diese Bewegung kann gemächlich sein, wie bei einer Schnecke, sie kann sehr rasant sein, wie der Lauf eines Geparden.
Kraft durch Muskel
Das Pferd hat Angst über das Hindernis zu springen und bremst vorher ab. Auch dafür wird die Muskelkraft eingesetzt.
Kraft durch Muskel
Bei einem Kopfball lenkt die Fußballerin oder der Fußballer den Ball in eine andere Richtung. Die Nackenmuskeln sorgen für die nötige Kraft.
Kraft in der Technik
Bei einem Fahrzeug wird die Kraft auf die Räder vom Motor erzeugt und von den Rädern auf die Fahrbahn übertragen.
Kraft in der Technik
Zum Bremsen werden genauso Kräfte benötigt. Beim Fahrrad ist dies die Kraft deiner Finger, die den Bremsbügel drücken. Beim Auto drückt der Fuß auf das Bremspedal.
Kraft in der Technik
Ein Zug fährt eine Kurve. Dafür ist eine Kraft nötig. Diese wird von den Schienen aufgebracht und auf die Räder des Zugs übertragen. Bei einem Auto werden die Räder in eine andere Richtung gelenkt. Von der Straße wird eine Kraft auf die Räder ausgeübt.
Schreibe je ein weiteres Beispiel
für eine Bewegungsänderung durch Kraft auf.
Vergleiche mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern.
Schneller werden
Langsamer werden
Richtung ändern
Für jede Verformung braucht man Kraft
Eine Kraft kann nicht nur zur Bewegungsänderung eingesetzt werden, sondern auch zu einer Verformung von Materialien. Wenn das Material elastisch ist, geht die Verformung wieder zurück, bei einem unelastischen Stoff bleibt sie erhalten.
Spannkraft – elastisch
Bei einer elastischen Verformung geht kaum Energie in Wärme über. Sie geht von einer Form in eine andere über.
Trampolin
Springst du auf ein Trampolin, wird dieses vorerst ausgelenkt. Durch seine Elastizität schwingt es zurück und du wirst auf fast dieselbe Höhe geschleudert, von der du abgesprungen bist. Wenn du aktiv abspringst, indem du Muskelkraft einsetzt, kommst du sogar höher. Durch mehrmaliges Aufspringen kannst du damit eine enorme Höhe erreichen.
Verformungskraft – unelastisch
Bei einer unelastischen Verformung geht ein Großteil der Energie in Wärme über oder wird für die dauerhafte Verformung aufgebraucht.
Autounfall
Stoßen zwei Autos zusammen, verformen sie sich. Durch das Verformen von Teilen des Autos (Knautschzone) wird das Auto langsamer, es wird nicht so viel Kraft auf die Insassen ausgeübt.
Bestimme, wie elastisch ein Ball ist.
Nimm verschiedene Bälle, z. B. einen Basketball, Tennisball, Tischtennisball, Superball und eine Kugel aus Plastilin. Lass jeden dieser Bälle und die Kugel aus 1 m Höhe auf einen harten Boden fallen und miss, wie hoch er bzw. sie zurückspringt. Die Höhe gibt an, wie elastisch der Ball bzw. die Kugel ist. Schreibe die Ergebnisse auf.
Ein völlig elastischer Ball wird wieder gleich hoch springen. Ein völlig unelastischer Ball bleibt am Boden liegen ohne zurückzuspringen.
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Schreibe je ein Beispiel für eine elastische und eine unelastische Verformung auf.
Diskutiere mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern.
Elastische Verformung
Unelastische Verformung
Training
Schreibe mindestens drei Wörter auf, in denen das Wort Kraft vorkommt.
Nenne Beispiele für Kraftwirkungen.
Benenne die Kraft und die Wirkung.
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Ordne die passenden Begriffe zu.
- Spannkraft
- Muskelkraft
- Windkraft
- Reibungskraft
- Motorkraft
- ermöglicht das Gehen.
- treibt ein Windrad an.
- treibt einen Pfeil an.
- beschleunigt ein Auto.
- bremst einen rollenden Ball.
Ein Helm schützt den Kopf vor Verformung bei Krafteinwirkung (z.B. bei einem Sturz).
Nenne Sportarten, bei denen ein derartiger Schutz verwendet wird.
Nenne Tätigkeiten, bei denen der Schutz verpflichtend vorgeschrieben ist.
In diesem Raster sind waagrecht und senkrecht sechs verschiedene Kraftarten versteckt. Du findest aber nur das Wort, das vor dem Wort „KRAFT“ steht.
Suche die Wörter und markiere die Felder.
Kopiere den Wortwurm in das Textfeld und füge die Leerzeichen und Satzzeichen ein, um korrekte Merksätze zu bilden.
KRÄFTEERKENNENWIRANIHRENWIRKUNGENWIRKÖNNENKRÄFTENICHTSEHENFÜRJEDEBEWEGUNGSÄNDERUNGBRAUCHTMANKRAFT
Sara, Eldin, Theresa und Max treffen sich nach dem Physikunterricht und berichten, was sie sich zum Thema Kräfte im Alltag gemerkt haben.
Diskutiert in der Vierergruppe und beurteilt, wer offensichtlich im Unterricht gar nicht aufgepasst hat.
Das robuste Ei
Wenn man ein Ei zwischen zwei Fingern an der Spitze und an der gegenüberliegenden Seite hält, kann man es nicht zusammendrücken.
In einer Versuchsreihe hat man festgestellt, dass die Eischale erst bei einer Last von mehreren kg bricht. Der Grund für die hohe Belastbarkeit eines Eis liegt in seiner speziellen Form.
Suche weitere Beispiele dafür, wo die Eiform für Festigkeit sorgt.
Pfeil und Bogen
Wird ein Bogen gespannt, so geht die Verformung des Bogens und der Sehne nach dem Loslassen sehr schnell zurück. Die Kraft, die man zuvor für das Spannen des Bogens verwendet hat, wird auf den Pfeil übertragen. Dieser wird dadurch beschleunigt und kann mit einer Geschwindigkeit von bis zu 300 km/h abgeschossen werden.
Nenne Energieformen, die beim Bogenschießen vorkommen.
Merke
Wir können Kräfte nicht sehen.
Kräfte erkennen wir an ihren Wirkungen.
