Die schiefe Ebene
Auf diesem Arbeitsblatt kannst du herausfinden, welche Kräfte auf einen Körper auf einer schiefen Ebene wirken.
Außerdem erarbeitest du dir die goldene Regel der Mechanik, die beschreibt, wie viel Energie man für unterschiedlichste Wege benötigt.
Für die erste Aufgabe solltest wissen, wie die Gewichtskraft berechnet wird.
Um etwas zu bewegen, nutze die blauen Punkte.
Unter der Geogebra-Datei findest du Aufgaben. Notiere zu jeder Aufgabe deine Beobachtungen und Ergebnisse.
1. Aufgabe: Die Gewichtskraft
Ändere mit dem Schieberegler das Gewicht der Kugel. Berechne für 3 Werte die Gewichtskraft der Kugel und überprüfe deine Rechnung, indem du dir die Gewichtskraft rechts neben dem Schieberegler anzeigen lässt.
2. Aufgabe: Die Hangabtriebskraft und die Normalkraft
Lass dir zusätzlich zur Gewichtskraft die Hangabtriebskraft und die Normalkraft anzeigen.
- Begründe folgende Aussagen:
- Die Hangabtriebskraft sorgt dafür, dass die Kugel die schiefe Ebene herunterrollt.
- Die Normalkraft drückt die Kugel auf die Oberfläche der schiefen Ebene.
- Ändere den Winkel der schiefen Ebene. Erläutere, welcher Zusammenhang zwischen den drei Kräften besteht. (Wann ist die Normalkraft sehr groß? Wann ist die Hangabtriebskraft sehr groß?)
- Wie verändert sich die Länge der Strecke, wenn die benötigte Kraft möglichst klein sein soll?
- Wie verändert sich die benötigte Kraft, wenn die Strecke möglichst kurz sein soll?
- Berechne die potentielle Energie, die benötigt wird um die Kugel auf die Plattform zu bringen. Wie hängt die Energie von der Schräge der schiefen Ebene ab?