Kräfte als Pfeile darstellen
Eine Kraft hat Betrag, Richtung und Angriffspunkt. Du zeichnest sie als Pfeil, dessen Länge zum Betrag passt.
Das lernst du heute
- Ich kann eine Kraft als Pfeil zeichnen.
- Ich kann mit einem Maßstab die Pfeillänge bestimmen.
- Ich kann Kräfte in N, mN und kN angeben.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Masse und Gewichtskraft
Eine Kraft wirkt immer in eine bestimmte Richtung. Zwei Kräfte mit gleichem Betrag können verschieden wirken, wenn die Richtung anders ist. Darum zeichnest du Kräfte als Pfeil, als Vektor. Der Pfeil zeigt drei Dinge. Der Angriffspunkt ist der Anfang des Pfeils. Die Richtung ist die Richtung der Pfeilspitze. Der Betrag steht in der Länge des Pfeils. Dafür legst du einen Maßstab fest, zum Beispiel 1 cm für 10 N. Eine Kraft von 30 N zeichnest du dann 3 cm lang. Für große und kleine Kräfte gibt es Vorsilben: 1 kN (Kilonewton) sind 1000 N, 1 N sind 1000 mN (Millinewton).
| Kraft | Maßstab 1 cm = 10 N | Pfeillänge |
|---|---|---|
| 20 N | 20 : 10 | 2 cm |
| 45 N | 45 : 10 | 4,5 cm |
| 5 N | 5 : 10 | 0,5 cm |
Kraftpfeil zeichnen
- Gegeben: F = 30 N, Maßstab 1 cm = 10 N.
- Länge: 30 N : 10 N/cm = 3 cm.
- Wähle den Angriffspunkt, zum Beispiel am Körper.
- Zeichne einen Pfeil mit 3 cm Länge in Kraftrichtung.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Der Pfeil zeigt, wohin die Kraft wirkt.
Die Länge zeigt, wie groß sie ist.
Der Maßstab sagt, wie viel 1 cm bedeutet.
Ein Beispiel
Ein Buch liegt auf dem Tisch. Die Gewichtskraft zeichnest du als Pfeil nach unten. Die Kraft des Tisches zeichnest du als gleich langen Pfeil nach oben.
Schritt für Schritt
Du zeichnest eine Kraft von 40 N mit dem Maßstab 1 cm = 10 N.
- Rechne 40 : 10 = 4.
- Zeichne einen Pfeil von 4 cm.
- Setze den Anfang an den Angriffspunkt.
- Beschrifte mit F = 40 N.
Mit einem Bild erklärt
| Merkmal | Im Pfeil |
|---|---|
| Angriffspunkt | Anfang des Pfeils |
| Richtung | Pfeilspitze |
| Betrag | Länge nach Maßstab |
Zur Grundlage zurück
- Masse und Gewichtskraft – Du kannst Kräfte in Newton angeben.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Maßstab: 1 cm = 20 N. Wie lang in cm zeichnest du einen Pfeil für 60 N?
Zeig mir den ersten Schritt
Teile 60 durch 20.
Lösung ansehen
Lösung: 3
60 N : 20 N/cm = 3 cm.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Ein Pfeil ist 4,5 cm lang. Maßstab: 1 cm = 10 N. Welche Kraft in N stellt er dar?
Zeig mir den ersten Schritt
Multipliziere 4,5 mit 10.
Lösung ansehen
Lösung: 45
4,5 cm · 10 N/cm = 45 N.
Tipp: Schreibe den Maßstab neben die Zeichnung. Ohne Maßstab kann niemand den Betrag ablesen.
Merksatz: Kraftpfeil: Angriffspunkt, Richtung, Länge nach Maßstab. 1 kN = 1000 N, 1 N = 1000 mN.
Typischer Fehler: Viele zeichnen die Pfeile zu kurz oder zu lang, weil sie den Maßstab vergessen.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Zeig mir den ersten Schritt
Was hängt vom Maßstab ab?
Lösung ansehen
Lösung: An der Länge
Frage 2 Wie viele Newton sind 2,5 kN?
Zeig mir den ersten Schritt
1 kN = 1000 N.
Lösung ansehen
Lösung: 2500
2,5 · 1000 N = 2500 N.
Frage 3 Wie viele Newton sind 1500 mN?
Zeig mir den ersten Schritt
1000 mN = 1 N.
Lösung ansehen
Lösung: 1,5
1500 mN : 1000 = 1,5 N.
Lösung ansehen
Lösung: Stimmt
Geschafft
Eine Kraft ist ein Vektor. Der Pfeil zeigt Angriffspunkt, Richtung und Betrag. Der Betrag ergibt sich aus der Länge und dem Maßstab.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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