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==Aufgaben zur Gravitation: Masse und Gewichtskraft==
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==Praktikum elektrische Schaltungen==
====Massenanziehung (Gravitation)====
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;Material für alle Aufgaben:
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*1 Netzgerät bis 12V Spannung
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*2 Kabel
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*1 Steckplatte
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*2 Lämpchen
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*2 Schalter
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*10 Brückenstecker
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<math>\qquad</math>
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[[Datei:Praktikum Schaltungen STROMKREIS MATERIAL klein.jpg|300px]]
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[[Datei:Schaltplan Stromkreis mit Lämpchen und Spannungsquelle.png|250px]]
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'''1) Massen messen'''
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;A1 Zwei Lämpchen schalten
<br>Im Unterricht haben wir die Masse einer Tafel Schokolade gemessen.
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Baue einen Stromkreis mit zwei Lämpchen auf, so dass
<br>'''a)''' Beschreibe mit Text und Bild wie wir das gemacht haben.
+
:a) beide Lämpchen '''mit einem Schalter''' ein- und ausgeschaltet
<br>Mein Fahrrad hat eine Masse von ca. 12 Kilogramm. Aber: Was ist eigentlich "ein Kilogramm"?
+
:b) beide Lämpchen '''mit zwei Schaltern''' getrennt geschaltet werden können.
<br>'''b)''' Erkläre wie festgelegt worden ist, was "ein Kilogramm" ist.
+
  
'''2) Gravitation'''
+
Zeichne zu beiden Fällen einen Schaltplan ins Heft.
<br>Wir erleben ständig, dass Dinge zu Boden fallen oder zum Boden hin gezogen werden.
+
<br>'''a)''' Wie kann man dieses Phänomen erklären?
+
<br>'''b)''' Nenne noch weitere Gegenstände, die von der Gravitation zusammengezogen werden.
+
  
'''4) Ebbe und Flut'''
+
;A2 UND-Schaltung
<br>An der Nordsee kann man regelmäßig sehen, wie die Wasserhöhe sich ändert.
+
:a) Baue eine Schaltung mit einem Lämpchen und zwei Schaltern S1 und S2 auf, so dass das Lämpchen nur leuchtet, wenn S1 '''und''' S2 geschlossen sind.
<br>'''a)''' Wie oft am Tag gibt es Ebbe und wie oft Flut?
+
:b) Zeichne den Schaltplan.
<br>'''b)''' Erkläre mit einer Zeichnung und einem Text wie Ebbe und Flut entstehen.
+
<br>'''c)''' Warum sind Ebbe und Flut an der Nordsee viel stärker als an der Ostsee?
+
  
'''5) auf dem Mond I'''
+
;A3 ODER-Schaltung
<br>'''a)''' Auf dem Mond "fühlt sich alles leichter an". Welche der Aussagen beschreibt das korrekt? Begründe.
+
:a) Baue eine Schaltung mit einem Lämpchen und zwei Schaltern S1 und S2 auf, so dass das Lämpchen nur leuchtet, wenn S1 '''oder''' S2 geschlossen ist.<ref>Auch wenn beide Schalter geschlossen sind, darf die Lampe leuchten. Man nennt das ein '''einschließendes oder'''. Beispiel: "Wenn ich von Oma oder meinen Eltern 100€ geschenkt bekomme, dann kann ich mir neue Schuhe kaufen." Wenn ich also von beiden Geld bekomme, dann reicht es auf jeden Fall.<br>Im Alltag verwendet man häufig auch ein ausschließendes oder, bei dem nicht beide Fälle gleichzeitig auftreten: "Ich komme heute Abend mit dem Rad oder mit dem Bus." Man wird also nicht mit dem Rad und mit dem Bus gleichzeitig kommen, das schließt sich aus.</ref>  
#"Auf dem Mond haben alle Gegenstände eine kleinere Masse."
+
:b) Zeichne den Schaltplan.
#"Auf dem Mond haben alle Gegenstände eine kleinere Gewichtskraft."
+
#"Auf dem Mond werden die Gegenstände nicht so stark angezogen."
+
'''b)''' Wie kann man es erklären, dass auf dem Mond ein Gegenstand mit einer geringeren Gewichtskraft angezogen wird, als auf der Erde?
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====Gewichtskraft und Ortsfaktor====
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'''1) Gewichtskraft berechnen'''
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:Gib an mit welcher Gewichtskraft werden diese Gegenstände zur Erde gezogen werden.
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'''a)''' eine Tafel Schokolade '''b)''' ein Kilogramm Mehl '''c)''' 350 g Zucker '''d)''' du selbst!
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+
'''2) ein Schulranzen'''
+
<br>Ein Schulranzen wird mit einer Kraft von 36N zur Erde gezogen.
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:Berechne die Masse des Ranzens.
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'''3) auf dem Mond II'''
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<br>Auf den Mond hat man verschiedene Gegenstände von der Erde mitgenommen. Bereits auf der Erde hat man die Massen dieser Gegenstände mit einer Balkenwaage bestimmt. Mit einem Federkraftmesser messen die Astronauten nun auf dem Mond, wie stark die Gegenstände vom Mond angezogen werden.
+
<br>'''a)''' Erkläre warum die Astronauten die Massen der Gegenstände auf dem Mond nicht noch einmal messen müssen.
+
<br>'''b)''' Trage die Messergebnisse in ein Koordinatensystem ein. Falls du schon ein Koordinatensystem mit Messwerten auf der Erde hast, dann trage sie dort ein! (x-Achse: Masse <math>m</math> in <math>\rm kg</math> , y-Achse: Gewichtskraft <math>F_G</math>  in <math>\rm N</math>.)
+
<br>'''c)''' Ergänze in der Tabelle jeweils den Quotienten von Gewichtskraft <math>F_G</math> und Masse (in <math>\rm \frac{N}{kg}</math> ). Was stellst du fest?
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<br>'''d)''' Wie groß ist der Ortsfaktor auf dem Mond? Stelle eine Formel für die Gewichtskraft eines Gegenstandes auf dem Mond auf.
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<br>'''e)''' Berechne die Gewichtskraft der Gegenstände von Aufgabe 1) auf dem Mond.
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{|class="wikitable" style="text-align: center"
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Gegenstand
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!style="width: 25%; border-style: solid; border-width: 4px "|
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Masse <math>m</math> (in <math>\rm kg</math> )
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!valign="top"; style="width: 25%; border-style: solid; border-width: 4px "|
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Gewichtskraft <math>F_G</math>  (in <math>\rm N</math> )
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Gewichtskraft pro Masse <math>\frac{F_G}{m}</math> (in <math>\rm \frac{N}{kg}</math> )
+
 
+
|-
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
Stift
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
0,030
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
0,048
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
 
+
|-
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
Hammer
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
0,250
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
0,4
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
 
+
|-
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
Handschuh
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
0,150
+
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+
0,24
+
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+
|-
+
|style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
Apfel
+
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+
0,100
+
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+
0,16
+
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+
|-
+
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+
Telefon
+
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+
0,240
+
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+
0,39
+
|valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "|
+
|}
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'''5) Unsere Planeten'''
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;A4 Zusatzaufgabe Die WECHSEL-Schaltung
<br>Auf den Planeten unseres Sonnensystems gibt es gibt es unterschiedliche Ortsfaktoren.
+
Eine WECHSEL-Schaltung besteht ebenfalls aus einer Lampe und zwei besonderen Schaltern mit drei Anschlüssen. Hier kann man aber von jedem Schalter aus die Lampe ein- oder ausschalten (Bsp. Mehrere Lichtschalter im Zimmer).
[[Datei:Gravitation Planeten im Vergleich.png|thumb|350px]]
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:a) Wie sieht so eine Wechselschaltung aus? Überlege mit einer Skizze.
 +
:b) Holt euch für diesen Versuch zwei WECHSELSCHALTER aus dem Schrank und baut eure Schaltung auf.
  
<math> \begin{align}     
+
Auf [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfache-stromkreise/aufgaben/wechselschaltung-animation dieser Seite] könnt ihr die Lösung nachschlagen.
&\textrm{Merkur} &g=3{,}7\,\rm\frac{N}{kg}  &\qquad\textit{M}\textrm{ein}\\
+
&\textrm{Venus}  &g=8{,}87\,\rm\frac{N}{kg} &\qquad\textit{V}\textrm{ater}\\
+
&\textrm{Erde}  &g=9{,}81\,\rm\frac{N}{kg} &\qquad\textit{E}\textrm{rklärt}\\
+
&\textrm{Mars}  &g=3{,}69\,\rm\frac{N}{kg} &\qquad\textit{M}\textrm{ir}\\
+
&\textrm{Jupiter}&g=24{,}8\,\rm\frac{N}{kg} &\qquad\textit{J}\textrm{eden}\\
+
&\textrm{Saturn} &g=10{,}4\,\rm\frac{N}{kg} &\qquad\textit{S}\textrm{onntag}\\
+
&\textrm{Uranus} &g=8{,}9\,\rm\frac{N}{kg}  &\qquad\textit{U}\textrm{nsere}\\
+
&\textrm{Neptun} &g=11{,}2\,\rm\frac{N}{kg} &\qquad\textit{N}\textrm{achbarplaneten}\\
+
\end{align} </math>
+
  
'''a)''' Erkläre warum die Ortsfaktoren der Planeten so unterschiedlich sind.
+
==Fußnoten==
<br>'''b)''' Berechne für alle Planeten die Gewichtskraft, mit der du dort angezogen wirst.
+
<references>

Aktuelle Version vom 13. April 2026, 09:26 Uhr

Praktikum elektrische Schaltungen

Material für alle Aufgaben
  • 1 Netzgerät bis 12V Spannung
  • 2 Kabel
  • 1 Steckplatte
  • 2 Lämpchen
  • 2 Schalter
  • 10 Brückenstecker

[math]\qquad[/math]

Praktikum Schaltungen STROMKREIS MATERIAL klein.jpg

Schaltplan Stromkreis mit Lämpchen und Spannungsquelle.png

A1 Zwei Lämpchen schalten

Baue einen Stromkreis mit zwei Lämpchen auf, so dass

a) beide Lämpchen mit einem Schalter ein- und ausgeschaltet
b) beide Lämpchen mit zwei Schaltern getrennt geschaltet werden können.

Zeichne zu beiden Fällen einen Schaltplan ins Heft.

A2 UND-Schaltung
a) Baue eine Schaltung mit einem Lämpchen und zwei Schaltern S1 und S2 auf, so dass das Lämpchen nur leuchtet, wenn S1 und S2 geschlossen sind.
b) Zeichne den Schaltplan.
A3 ODER-Schaltung
a) Baue eine Schaltung mit einem Lämpchen und zwei Schaltern S1 und S2 auf, so dass das Lämpchen nur leuchtet, wenn S1 oder S2 geschlossen ist.[1]
b) Zeichne den Schaltplan.
A4 Zusatzaufgabe Die WECHSEL-Schaltung

Eine WECHSEL-Schaltung besteht ebenfalls aus einer Lampe und zwei besonderen Schaltern mit drei Anschlüssen. Hier kann man aber von jedem Schalter aus die Lampe ein- oder ausschalten (Bsp. Mehrere Lichtschalter im Zimmer).

a) Wie sieht so eine Wechselschaltung aus? Überlege mit einer Skizze.
b) Holt euch für diesen Versuch zwei WECHSELSCHALTER aus dem Schrank und baut eure Schaltung auf.

Auf dieser Seite könnt ihr die Lösung nachschlagen.

Fußnoten

  1. Auch wenn beide Schalter geschlossen sind, darf die Lampe leuchten. Man nennt das ein einschließendes oder. Beispiel: "Wenn ich von Oma oder meinen Eltern 100€ geschenkt bekomme, dann kann ich mir neue Schuhe kaufen." Wenn ich also von beiden Geld bekomme, dann reicht es auf jeden Fall.
    Im Alltag verwendet man häufig auch ein ausschließendes oder, bei dem nicht beide Fälle gleichzeitig auftreten: "Ich komme heute Abend mit dem Rad oder mit dem Bus." Man wird also nicht mit dem Rad und mit dem Bus gleichzeitig kommen, das schließt sich aus.