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Übungen: Kräfte als Vektoren darstellen

Fünf interaktive Aufgaben zu Angriffspunkt, Richtung, Betrag und Maßstab — Lückentext, Rechnung, Tabelle, Wahr/Falsch und Fehlersuche.

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Fünf interaktive Aufgaben von AFB I bis III. Jede Aufgabe hat gestufte Hilfen; gelöste Aufgaben zählt die Fortschrittsleiste oben mit. Alles ist auch mit der Tastatur bedienbar.

A1Was ein Kraftpfeil alles verrätAFB I

Vervollständige den Merksatz zur Darstellung von Kräften.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Eine Kraft hat nicht nur einen Zahlenwert, sondern auch eine Wirkungsrichtung — sie ist deshalb ein . Im Bild stellt man sie durch einen Pfeil dar. Der Punkt, an dem der Pfeil beginnt, heißt . Über den angegebenen Maßstab gehört zur des Pfeils der Betrag der Kraft, und die Pfeilspitze zeigt in die , in der die Kraft wirkt. Der Betrag wird in der Einheit angegeben.

Drei Angaben machen eine Kraft eindeutig: Betrag, Richtung und Angriffspunkt. Genau diese drei stecken in einem einzigen Pfeil.
Frage dich bei jeder Lücke: Geht es um den Ort, die Größe oder die Wirkungsrichtung der Kraft?
Vektor – Angriffspunkt – Länge – Richtung – Newton.
A2Vom Pfeil zur KraftAFB I

In einer Zeichnung gilt der Maßstab 1 cm ≙ 25 N. Der eingezeichnete Kraftpfeil ist 4,4 cm lang. Wie groß ist der Betrag der Kraft?

Zahl eintragen — Enter prüft direkt.
4,4 cm · 25 N/cm = 110 N. Antwortsatz: Die Kraft hat einen Betrag von 110 N.
Der Maßstab sagt, wie viel Newton auf einen Zentimeter kommen. Bei 4,4 cm also entsprechend oft.
F = 4,4 · 25 N = 110 N.
A3Die MaßstabstabelleAFB II

Für eine Zeichnung wurde der Maßstab 1 cm ≙ 20 N gewählt. Wie lang wird jeder Pfeil?

Ein Feld anklicken, Wert eintippen, am Ende prüfen. Komma oder Punkt sind beide erlaubt.
 Kraft FPfeillänge in cm
Handkraft am Schlitten40 N
Reibungskraft70 N
Gewichtskraft eines Steins110 N
Zugkraft am Seil150 N
Kraft einer Feder25 N
Der Rechenweg ist immer derselbe: Länge = F : 20 N/cm. Umgekehrt gilt F = Länge · 20 N/cm — ein 6 cm langer Pfeil stünde also für 120 N.
Teile den Betrag der Kraft durch die 20 N, die auf einen Zentimeter kommen.
2 cm – 3,5 cm – 5,5 cm – 7,5 cm – 1,25 cm.
A4Stimmt das über Kraftpfeile?AFB II

Sechs Aussagen über die Darstellung von Kräften. Entscheide jeweils.

Tippe auf „Stimmt“ oder „Stimmt nicht“. Danach erscheint die Begründung.
Aussage 1 von 6

Vier Aussagen stimmen, zwei nicht. Beide Fallen behandeln die Kraft so, als wäre sie eine bloße Zahl.
Prüfe bei jeder Aussage, ob sie eine der drei Angaben Betrag, Richtung, Angriffspunkt unterschlägt.
Falsch sind Aussage 2 (gleicher Betrag heißt nicht gleiche Kraft) und Aussage 4 (Kraft ist vektoriell).
A5Fehlersuche: Pfeil abgelesenAFB III

In dieser Schülerlösung stecken zwei Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an.

Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Beide Fehler kommen aus demselben Missverständnis: Der Maßstab ist ein Umrechnungsfaktor pro Zentimeter, keine Obergrenze für die Kraft.
Schau zuerst, wo statt mal geteilt wurde — und danach, welche Kontrollüberlegung nicht trägt.
Falsch sind die Zeilen 2 und 5.