3 20 21 Physik in unserem Leben Das kann ich! 1 A1 Zu welchem Teilbereich der Physik passt dieser Gegenstand am besten? Kreuze an. Kannst du deine Auswahl erklären? Bohrmaschine Mechanik Akustik Atomphysik Elektrizität Strömungslehre Klavier Strömungslehre Astronomie Magnetismus Akustik Mechanik A2 Zu welchen 3 Teilbereichen der Physik kannst du dieses Bild am besten zuordnen? Kannst du deine Auswahl erklären? Mechanik Akustik Atomphysik Elektrizität Strömungslehre Astronomie Magnetismus Optik Wärmelehre A3 Wie viel ml Wasser sind in den Messgläsern? ml ml ml ml A4 a) Fülle die beiden Messgläser mit je 220 ml Wasser. b) Du benötigst 0,5 l Wasser, hast aber nur diese Messgläser. Wie könntest du die benötigte Menge abfüllen? A5 Wie viel cm³ beträgt das Volumen des Steins? Ein Teilstrich auf dem Messglas bedeutet ml (cm³). Das Volumen des Steins beträgt cm³. 200 100 30 20 10 200 100 30 20 10 2 1 60 40 20 2 1 200 100 300 200 100 200 100 200 100 200 100 30 20 10 30 20 10 A6 Der Becherkuchen: Wie viel Gramm Zutaten benötigst du? Ein Becher dient als Messgefäß für dieses Kuchenrezept. Gib den Sauerrahm in eine Schüssel – du brauchst ihn später. Wasche den Sauerrahmbecher aus und trockne ihn ab. Dann kannst du ihn als Messbecher für die anderen Zutaten verwenden. Wiege mit einer Küchenwaage die verschiedenen Zutaten ab. Nicht vergessen: Waage auf „Null“ stellen (= „tarieren“), nachdem du ein Gefäß darauf gestellt hast. Zutaten Bechermaß (B) in Gramm (g) Zutaten Bechermaß (B) in Gramm (g) 1 B Sauerrahm 3 _ 4 B Schokoraspeln 1 B geriebene Mandeln/Nüsse 4 Eier 1 B Mehl (universal) 2 Packungen Vanillezucker 3 _ 4 B Zucker 1 Packung Backpulver 1 _ 2 B Öl Eine Kastenform mit Butter einfetten und bemehlen (etwa 1 Esslöffel Mehl gleichmäßig in der Form verteilen). Das Backrohr auf 180 °C Ober /Unterhitze vorheizen. Die Eier mit dem Mixer in einer großen Rührschüssel verrühren (Eierschalen für V1 aufheben). Zucker, Vanillezucker und Öl hinzufügen. Die Zutaten gründlich miteinander verrühren. Geriebene Mandeln/Nüsse und Sauerrahm unterrühren. Die Schokoraspeln mit dem Teig verrühren. Anschließend das Mehl und das Backpulver einrühren. Den Teig in die Kastenform füllen und 40 Minuten backen. Wenn der Kuchen fertig ist, kannst du ihn mit einer Schokoladeglasur überziehen und verzieren. Tipp: Mit einem Schaschlikspieß kannst du testen, ob der Kuchen fertig gebacken ist. Wenn du in den Kuchen stichst und keine Teigreste hängen bleiben, dann ist der Kuchen fertig. Wie viel kg tragen Eierschalen? Material: Küchenwaage (oder Personenwaage), 4 Eier ( A6), Klebeband, Schere, Küchenbrett, Bücher, Konservendosen … Halbiere 4 Eier und wasche die Eierschalen aus. Verwende die 4 schönsten Schalenhälften. Verstärke die Bruchlinie mit Klebeband. Schneide die hervorstehenden Schalen mit der Schere gerade. Lege ein Brett oder ein Buch mit hartem Einband auf die 4 Schalenhälften. Setze auf diese Unterlage nacheinander weitere Bücher, Konservendosen … Wie viel kg hast du auf die 4 Schalenhälften gelegt, bevor sie einbrechen? Miss die Last mit der Waage. Wie viel Last hält daher eine einzige Schalenhälfte aus? Mach ein Foto von deinem Versuch. Halte den Versuch in deinem Physikheft fest. A7 Wissenschaftliche Aussagen werden durch Experimente gestützt. Die Ergebnisse werden zB durch Behörden oder Universitäten veröffentlicht. Aussagen von Einzelpersonen auf zB privaten Internetseiten oder auf Social Media können auch nicht wissenschaftlich sein. Aluna und Alex chatten miteinander. Überlege, welche Aussagen deiner Ansicht nach wissenschaftlich sind und welche nicht. Notiere deine Überlegungen im Physikheft. 4x V1 Aluna Mein Papa meint, dass die Wäsche besonders weiß wird, wenn man sie bei Vollmond wäscht. Das hört sich logisch an. Aluna Nein, die Wäsche trocknet bei uns im Keller. Da gibt es nicht mal Fenster. Alex Interessant! Habt ihr einen Balkon, damit ihr die gewaschene Wäsche draußen trocknen könnt? Alex Hm, woher „weiß“ die Wäsche dann, dass Vollmond ist? Die Aussage von deinem Papa müsste man doch überprüfen können … Alle Aufgaben in diesem Buch sind mit einem dreieckigen Zeichen markiert. Damit weißt du auf einen Blick, um welche Aufgabenart es sich handelt. Wenn du die Aufgaben löst, kannst du selbst überprüfen, was du gut beherrschst und wobei du dir noch schwertust. Aufgaben mit diesem Zeichen helfen dir, dein Fachwissen anzuwenden, zu erweitern und zu kommunizieren. Bei diesen Aufgaben sollst du Vermutungen aufstellen und Versuche planen, durchführen, festhalten und auswerten. Diese Aufgaben fordern dich auf, dir eine eigene fachlich begründete Meinung zu bilden, neue Informationen kritisch zu bewerten und verantwortungsbewusste Entscheidungen zu treffen. Am Ende eines Abschnittes findest du eine Doppelseite „Das kann ich!“ Diese Seiten helfen dir, den Lernstoff zu wiederholen und zu üben. Du kannst auch Neues zu den einzelnen Inhalten erforschen und entdecken. 16 17 Physik in unserem Leben 1 Physik im Alltag Was ist „1 Kilogramm“? Wir spüren die Masse eines Gegenstandes als das Gewicht, das diesen Gegenstand zur Erde zieht. Die Masse wird in Kilogramm (kg) oder Gramm (g) angegeben. Dabei gilt: 1 kg = 1 000 g. Andere Massenmaße sind: 1 Tonne (1 t = 1 000 kg), 1 Dekagramm (1 dag = 10 g), 1 Milligramm (1 mg = 0,001 g). 1 Kilogramm ist die Masse, die 1 Liter kaltes Wasser (bei 4 °C) besitzt. Diese Angabe eignet sich gut zum Vergleichen von Massen auf der ganzen Welt (Abb. 16.1). Damit man ein genaueres Vergleichsstück für Massen hat, wurde 1889 in Paris ein Metallzylinder hergestellt. Dieses „Urkilogramm“ wurde 2019 durch eine Kugel aus Silicium ersetzt, die genau 1 kg Masse besitzt (Abb. 16.2). Von diesem „Kilogrammprototyp“ werden viele Kopien gemacht. Damit können Waagen genau eingestellt („geeicht“) werden. 16.1 Diese Metallstücke haben alle eine Masse von 1 Kilogramm – wie 1 Liter Wasser. Kupfer Bismut Silber Eisen Titan Aluminium Wolfram Gold 16.2 Der neue (links) und der alte (rechts) Kilogrammprototyp Wann messen wir daheim die Masse? Die Geräte zur Messung der Masse nennen wir „Waagen“. Bei den meisten üblichen Waagen wird durch das Gewicht eines Massenstücks eine Stahlfeder zusammengedrückt oder auseinandergezogen. Bei einer mechanischen Waage wird ein Zeiger bewegt. Bei einer elektronischen Waage wird eine Digitalanzeige gesteuert. Auf einer Personenwaage musst du ruhig stehen, damit sie deine Masse richtig anzeigt. Bewegst du dich, so wird die Stahlfeder mehr oder weniger gedrückt. Zu Hause verwendest du auch Küchenwaagen zum Abwägen von Lebensmitteln (Abb. 16.3) und vielleicht Kofferwaagen für das Reisegepäck. Für wertvolle Materialien (Gold, Edelsteine …) oder Medikamente werden besonders genaue „Feinwaagen“ verwendet (Abb. 16.4). 16.3 Der Schinken auf der alten Küchenwaage hat eine Masse von 1735 g. 16.4 Die Goldmünze auf der Feinwaage hat eine Masse von 13,97g. Was bedeutet „Dichte eines Stoffes“? Es gibt Materialien („Stoffe“) die sich schwer anfühlen, zB Blei oder Gold. Manche Materialien fühlen sich sehr leicht an, zB Schaumstoff oder Kork. Diese Materialeigenschaft nennen wir „Dichte“. Die Dichte wird mit dem griechischen Buchstaben (rho) abgekürzt. Der Wert einer Dichteangabe in „Gramm pro Kubikzentimeter“ ( g ___ cm³ ) sagt dir, wie viel g ein cm³ eines Materials misst ( Tabelle, Seite 93). Die Dichte von Eisen beträgt zB 7,87 g ___ cm³ . 1 cm³ Eisen hat also eine Masse von 7,87g. Kaufst du zB etwa 1 dm³ Eisennägel, so musst du mehr als 7kg nach Hause tragen. 1 m³ Eisen hat bereits eine Masse von über 7t. Kupfer Styropor 17.3 Kupfer hat eine größere Dichte als Schaumstoff („Styropor“). Die beiden Quader sind genau gleich groß. 17.4 Die Masse zweier 1 cm³-Würfel: Überlege, welche Metalle hier liegen. Vergleiche mit der Tabelle auf Seite 93. Was ist eine „Balkenwaage“? Auf einer Balkenwaage liegen oder hängen zwei Waagschalen auf einem Balken (Abb. 17.1). Der Balken ist in der Mitte drehbar gelagert. Ein Zeiger in der Mitte des Balkens zeigt dir an, ob der Balken gerade steht – „in der Waage ist“. Auf einer Balkenwaage kannst du eine Masse mit Wägestücken vergleichen (Abb. 17.2). Diese Vergleichsmassen sind sehr genau hergestellt. Ihre Vorlage ist der Kilogrammprototyp (Abb. 16.2). Wenn der Balken bei leeren Waagschalen nicht gerade steht, musst du die Waage „tarieren“ (ins Gleichgewicht bringen). Du gibst zB solange Steinchen in die höhere Waagschale, bis der Balken „in der Waage ist“. Das machst du auch, wenn du ein Gefäß benötigst. Vergleichen von Massen mit der Balkenwaage: • Lege den Gegenstand in die leere Waagschale. • Lege nacheinander Wägestücke in die zweite Waagschale. Fange mit den größten Wägestücken an. Zähle die Gramm zusammen, die du aufgelegt hast. 17.2 Unterschiedliche Wägestücke (1 g bis 500 g) 17.1 Auf einer Balkenwaage werden Massen miteinander verglichen. Wie viel ist drin? Auf Lebensmittelverpackungen ist die Masse des Inhalts immer angegeben. Überprüfe mit einer Küchenwaage, ob die Angaben zB bei Reis, Mehl, Zucker, Salz … stimmen. Wie viel g sind etwa • 1 Teelöffel Salz? • 1 Esslöffel Zucker? • 1 Kaffeetasse Mehl? Warum können diese Angaben in Rezepten sehr unterschiedlich sein? V1 A1 Drück die Waage! Miss auf einer Personenwaage deine Masse als Vergleich. Kannst du auf andere Arten die Stahlfeder in der Waage zusammendrücken wie das Gewicht deiner Masse es kann? Vorschläge: • Drückt zu zweit, • mit beiden Händen, • zwischen den Knien … Warum ist die Angabe in kg bei diesen Messungen falsch? V2 A2 Massen auf der Balkenwaage Bestimme mit einer Balkenwaage die Masse von verschiedenen Gegenständen. Überprüfe dein Messergebnis mit einer Digitalwaage. Wahrscheinlich sind die Messergebnisse der Balkenwaage und der Digitalwaage nicht gleich. Warum könnte das so sein? Welche Ergebnisse sind deiner Ansicht nach verlässlicher? V3 A3 20 g + 20 g + 5 g + 2 g = 47 g Die Schwimmprobe Wasser hat eine Dichte von etwa 1 g ___ cm³ . Ein Material, das auf Wasser schwimmt, hat eine geringere Dichte. Ein Material, das sinkt, hat eine größere Dichte. Teste aus und finde fünf Materialien mit geringerer und fünf Materialien mit größerer Dichte als 1 g ___ cm³ . Warum dürfen die getesteten Gegenstände nicht aus mehreren Materialien bestehen oder Hohlräume enthalten? Erkläre. V4 A4 Wir messen Masse Arbeitsheftseite 7 Die Sonderseiten „Physik im Alltag“ bringen dir Gegenstände und Vorgänge des täglichen Lebens näher. Android iOS QuickMedia App 1. Scanne den QR-Code und lade die App auf dein Smartphone oder Tablet. 2. Scanne deinen Buchumschlag oder wähle dein Schulbuch in der App- Medienliste aus. 3. Scanne eine mit gekennzeichnete Buchseite oder wähle zB ein Video aus der App-Medienliste aus. 4. Spiele das Video ab. www.oebv.at 1. Webseite aufrufen Im Schulbuch eingedruckter Code kostenloses Zusatzmaterial Ó Zusatzmaterial y7qr6w • zahlreiche Arbeitsblätter • Versuchsfilme • Animationen Online-Code/Fach/ISBN 2. Gib den Code in das Suchfeld ein. Digitales Zusatzmaterial Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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