Physik verstehen 2, Schülerbuch

70 3  Arbeitsheft-Seite 40–41 Wasser- und Luftwiderstand 1. Wodurch werden Wasser- und Luftwiderstand verursacht? Fällt nicht gleich schnell! (Abb.70.1)  E1 Nimm zwei Blätter Papier und knülle eines zu einem Ball zusammen. Lass beide Blätter aus gleicher Höhe fallen. Das zusammengeknüllte Blatt fällt wie ein Stein. Das andere segelt langsamer zu Boden. Bewegte Körper müssen Luft oder Wasser zur Seite schieben. Das spürst du als Widerstand, wenn du zB bei Gegenwind mit dem Fahrrad fährst oder gegen die Strömung eines Flusses zu schwimmen versuchst. Ein fallendes Blatt erfährt ebenfalls einen Luftwiderstand und segelt gemächlich zu Boden. Ein Strudel saugt! (Abb.70.2)  E1 Fülle eine längere Wanne mit Wasser und streue Pfeffer darauf. Fahre mit einem Brettchen in verschiedenen Stellungen durch das Wasser. Beobachte das Verhalten des Wassers vor, neben und hinter dem Brettchen. Bewegt sich ein Körper durch die Luft oder das Wasser, muss die Trägheit dieser „Strömungsmedien“ überwunden werden. Der Körper wird umströmt. Durch die Reibung des Mediums bilden sich hinter dem Körper Wirbel aus. Diese erzeugen einen Unterdruck und üben auf den Körper eine Sogwirkung in entgegengesetz­ ter Richtung zur Bewegung aus. Vor dem Körper entsteht eine Verdichtung , die einen Staudruck verursacht. (Abb.70.3). 2. Wovon hängt der Strömungswiderstand ab? Formen im Luftstrom (Abb.70.6)  E1, E4 Setze verschieden geformte Körper mit gleichem Querschnitt dem Luftstrom eines Föhns aus. a) Miss den Strömungswiderstand mit einem Kraftmesser. b) Stelle die Wirbel hinter dem Körper fest, indem du Wollfäden oder Seidenpapierstreifen in die Luftströmung setzt. c) Probiere gleich geformte Körper mit kleinerem Querschnitt aus. V1 70.1 Fällt nicht gleich schnell! V2 Brettchen Wasser (zB mit Pfefferstaub) 70.2 Ein Strudel saugt! Luft- und Wasserwiderstand entstehen, weil der bewegte Körper Luft und Wasser zur Seite drängt und dabei Wirbel auftreten. Vor dem Körper entsteht ein Staudruck , hinter ihm ein Unterdruck (Sogwirkung). M „Sog“ Staudruck 70.3 Das Strömungsmedium wird abgelenkt. Hinter dem Körper erzeugen Wirbel eine Sogwirkung. 70.4 Im Windschatten hat ein Radfahrer weniger Luftwiderstand. 70.5 Badeanzüge und Badehauben verringern den Wasserwiderstand. V3 70.6 Formen im Luftstrom Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv