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Aktionsprinzip

Das zweite newtonsche Gesetz anwenden: Beschleunigungen aus Kraft und Masse bestimmen, Proportionalitäten nutzen und die Richtung der Beschleunigung auch beim Bremsen und Werfen sicher erkennen.

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Übungsaufgaben

Dreißig Übungen, fortlaufend nummeriert: Aufgaben zum Klicken, Ziehen und Knobeln wechseln sich mit Rechen- und Eingabeaufgaben ab. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps.

A1
Acht Sätze zum zweiten Gesetz
AFB I

Gib bei jeder Aussage an, ob sie stimmt.

8 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 8

Das Aktionsprinzip verknüpft die resultierende Kraft mit der Beschleunigung: a ist proportional zu F, umgekehrt proportional zu m und zeigt in Kraftrichtung. Ohne resultierende Kraft bleibt die Bewegung, wie sie ist.
Denke an a = F : m: Was steht im Zähler, was im Nenner? Und was sagt das erste newtonsche Gesetz über Bewegungen ohne Kraft?
Falsch sind nur: „a proportional zur Masse“, „ständig eine Kraft in Bewegungsrichtung“ und „dieselbe Einheit“. Alle anderen Aussagen stimmen.
A2
Wohin zeigt die Beschleunigung?
AFB II

Bei jeder Situation wirkt eine bestimmte resultierende Kraft – oder gar keine. Ordne jede Situation mit dem Aktionsprinzip ein: Wohin zeigt die Beschleunigung im Vergleich zur Bewegung? Lege jede Karte in den passenden Korb.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1in Bewegungsrichtung
2gegen die Bewegungsrichtung
3quer zur Bewegung
4a = 0
Die Beschleunigung zeigt immer in Richtung der resultierenden Kraft. Schneller werden heißt: Kraft in Bewegungsrichtung. Langsamer werden: Kraft entgegen der Bewegung – auch beim hochgeworfenen Ball, auf den nur die Gewichtskraft nach unten wirkt. Gleiches Tempo in der Kurve: Die Kraft wirkt quer und ändert nur die Richtung. Bleibt die Geschwindigkeit nach Betrag und Richtung gleich, heben sich alle Kräfte auf (beim Fallschirmspringer Luftwiderstand und Gewichtskraft) – dann ist a = 0.
Frag dich bei jeder Situation: Wird der Körper schneller, langsamer, ändert er nur seine Richtung – oder bleibt alles gleich?
In Bewegungsrichtung: Sprinterin, Rakete, Apfel. Dagegen: Fußball, hochgeworfener Ball, Rodler. Quer: Radfahrer in der Kurve, Kettenkarussell. a = 0: Zug, Fallschirmspringer.
A3
Bingo mit 12 Newton
AFB I

Jedes Feld nennt die Masse eines Körpers und eine zweite Angabe zu seiner Bewegung. Bestimme für jedes Feld die nötige Kraft F = m · a und markiere alle Felder, in denen genau 12 N gebraucht werden.

Klicke die passenden Felder an — ein zweiter Klick nimmt die Markierung zurück. Mit der Tastatur: Tab ins Raster, Pfeiltasten wandern, Enter markiert. Vollständige Reihen aus richtigen Feldern ergeben ein Bingo.

Markiere alle Felder mit F = 12 N.

Genau 12 N ergeben 4 kg · 3 m/s², 0,5 kg · 24 m/s², 1,5 kg · 8 m/s², 2 kg · 6 m/s² und 800 g · 15 m/s² (erst 800 g = 0,8 kg umrechnen). Nicht passend: 12 g · 1 m/s² = 0,012 N (Gramm!), 24 kg · 2 m/s² = 48 N, 6 kg · 6 m/s² = 36 N – und „12 kg · 1 m/s“ ist gar keine Beschleunigung, sondern eine Geschwindigkeit: Ohne Geschwindigkeitsänderung ist keine Kraft nötig.
Multipliziere Masse in kg und Beschleunigung in m/s². Achte bei jedem Feld auf die Einheiten – nicht alles ist in kg bzw. m/s² angegeben.
Die oberste Reihe und die rechte Spalte sind komplett richtig. Falsch: 12 kg · 1 m/s, 24 kg · 2 m/s², 12 g · 1 m/s², 6 kg · 6 m/s².