Big Bang 2, Schulbuch

119 Kapitel 5 A20  Zwei Massenstücke dehnen die Feder doppelt so stark wie eines, drei dreimal so stark und so weiter. Bei einer Federwaage ( B 5.5 , S. 37 ) ist das genauso. Deshalb sind die Striche auf der Skala alle gleich weit voneinander entfernt. Es spielt dabei keine Rolle, ob du gerade mehr Massen­ stücke draufhängst oder ob du sie wieder wegnimmst. Im Diagramm sollten daher nur vier Punkte sein, wenn du ganz genau gemessen hast, wie das in B 15.3 beispielhaft dargestellt ist. A21  Die Gewichtskraft am Mars würde im Vergleich mit der Erde auf 1/3 absinken. Das ist einerseits praktisch beim Tragen, weil alles leichter wird. Andererseits ist das Gehen dann wahrscheinlich gar nicht mehr so einfach, weil du bei jedem Schritt ordentlich abheben würdest – ähnlich wie am Mond. A22  Die Badezimmerwaage rechnet deine Gewichtskraft in eine Masse um und zeigt daher am Mars falsch. Deine Masse ist dort ja dieselbe. Die Balkenwaage vergleicht Massen bzw. Gewichte und funktioniert daher auch dort (siehe auch B 5.8 , S. 38 ). Die Feder- waage funktioniert am Mars ebenfalls, weil diese ja das Gewicht in Newton angibt. Sie zeigt am Mars richtig 1/3 des „Erdgewichts“ an. A23  Der Tisch mit 50 kg hat auf der Erde ein Gewicht von 500N. Weil Tisch und Erde einander gegenseitig mit derselben Kraft anziehen, wiegt daher in diesem Fall die Erde ebenfalls 500N. Hätte der Tisch eine Masse von 100 kg, würde die Erde auf ihm 1000N wiegen und so weiter. A24  1000N entsprechen 100 kg, mit denen das Seil daher maximal zu belasten ist. A25  Dein Gewicht beträgt 350N. A26  Die Schilder geben immer die Masse an und nicht das Gewicht. Deshalb ist die Bezeichnung Gewichtsbeschränkung physi- kalisch gesehen nicht astrein. 6 t (6000 kg) erzeugen zum Beispiel eine Gewichtskraft von 60.000N. Richtig könnte man zum Beispiel „maximale Belastung mit 6 t“ oder „Fahrverbot für Fahrzeuge über 6 t“ sagen. A28  Oben und unten ist durch die Schwerkraft und somit die Erde oder den fremden Planeten vorgegeben. Unten ist immer dort, wo alles hingezogen wird. Die Begriffe links und rechts gelten aber immer in Bezug auf deinen Körper. Es ist unmöglich, einem Alien am Telefon diese Begriffe klarzumachen. Weil die Begriffe links und rechts willkürlich gewählt sind, verwechseln sie auch viele Menschen. A29  Reibung tritt auch dann auf, wenn sich ein Objekt durch die Luft bewegt – Luftreibung eben. Durch Reibung entsteht generell auch Wärme (siehe A9 , S. 39 und B 5.17 , S. 40 ). Bei sehr hohen Geschwindigkeiten wird die Luftreibung so groß, dass Objekte verbrennen können. Deshalb müssen Flash und auch sein Trikot feuerfest sein. Sonst würde er nach dem Laufen nackt in der Gegend rumstehen. A30  Es ist wie in A29 . Die große Geschwindigkeit führt beim Eintritt in die Atmosphäre zu einer extrem starken Luftreibung und somit zu enormer Wärmeentwicklung. B 15.3 A31  Diese Flüssigkeit wird auch Gelenksschmiere genannt, und genau das ist auch ihr Zweck. Sie senkt die Reibung zwischen den Gelenksknorpeln ab (wie in B 5.16 c , S. 40 ) und schont dadurch das Kniegelenk. A32  Es geht darum, ob Reibung erwünscht ist oder nicht. Ist die Reibung zu groß, kannst du zum Beispiel mit Schmieröl nachhelfen. A33  Das Wasser senkt die Reibung (wie in B 5.16 c , S. 40 ) und lässt dich schneller rutschen. A35  Der Reifen hat dann keine Reibung mehr und man kann nicht mehr lenken. A36  Beides dient dazu, um vor allem bei Nässe die Reibung zu erhöhen. A37  Aufgrund der Reibung zwischen dem Rundstab und dem Brett darunter entsteht Wärme. Wenn man geduldig ist, dann kann man mit dieser leicht brennbare Dinge wie Holzspäne, trockene Blätter oder Heu entzünden. A38  Wenn der Apfel auf das Nagelbrett fällt, teilt sich die Kraft auf mehrere Nägel auf und der Druck sinkt. Deshalb dringen die Nägel in diesem Fall nicht so tief ein. A39  Der Elefant erzeugt einen wesentlich höheren Druck als das Mädchen, das war zu erwarten. Der Druck an der Spitze der Nadel beträgt jedoch eine Milliarde Pascal und ist somit 10.000-mal so groß wie der Druck unter den Elefantenfüßen. Das ist schon sehr verblüffend. Kraft Fläche Druck a Elefant 50.000N 0,5m 2 100.000Pa b Mädchen 400N 0,03m 2 13.333Pa c Spritze 2N 0,000000002m 2 1.000.000.000Pa A40  Durch die größere Fläche verringert sich der Druck, und du sinkst nicht mehr so stark in den Schnee ein. A41   Wenn das Glas schwerer wird, muss die Reibungskraft zwischen Finger und Glas größer werden, damit es dir nicht durch die Finger flutscht. Kapitel 6 A3  Auf Nahrungsmitteln ist die chemische Energie (der Brenn- wert) in Kilojoule (1 kJ = 1000 J) und Kilokalorien (1 kcal = 1000 cal) angegeben. Die Umrechnung lautet 1 kcal = 4,2 kJ. Die Einheit Kalorien ist veraltet und sollte eigentlich seit etwa 1975 nicht mehr verwendet werden. Aber die Menschen gewöhnen sich nicht gerne um … A9  Es ist verblüffend, aber auch wenn die Pendelschnur durch einen Nagel blockiert ist, schwingt das Pendel wieder exakt bis zur Ausgangshöhe zurück ( B 15.4 ). Ein Pendel schwingt generell so lange, bis seine Bewegungsenergie komplett umgewandelt ist. Das hat schon Galileo Galilei herausgefunden, und „gehemmte“ Pendel wie in B 15.4 nennt man daher auch Galilei-Pendel. T 15.5 B 15.4 Lösungen Kapitel 5–6 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv