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Knex 78610 - Education Intro to Levers and Pulleys Teachers Guide Seite 5

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Wheels & Axles
Hebel
Hintergrundinformation
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SCHLÜSSELBEGRIFFE und DEFINITIONEN für den Lehrer.
Das Folgende soll eine Hilfestellung für den Lehrer sein. Das Alter der Schüler, ihre Fähigkeiten, ihre
Vorkenntnisse und die Anforderungen des Lehrplans bestimmen, welche dieser Begriffe und Definitionen Sie in ihrer
Klasse vorstellen. Die Auflistung dieser Begriffe dient nicht als Liste für Schüler, die sie kopieren und auswendig
lernen sollen. Sie sollte vielmehr zur Formalisierung und Verdeutlichung von Begrifflichkeiten herangezogen werden,
passend zu den Erforschungen der Schüler.
Einfache Maschine:
Eine einfache Vorrichtung, die Arbeit erleichtert und den Menschen entlastet. Die meisten einfachen Maschinen haben
nur eine bewegliche Komponente. Einfache Maschinen erleichtern die Arbeit, in dem sie den Weg ändern, wie die
Arbeit verrichtet wird. Sie reduzieren nicht das Ausmaß der Arbeit, sie übernehmen nur die Aufgabe.
Hebel:
Ein starrer Balken, Stab oder eine Stange, die um einen fixen Punkt, den Drehpunkt, rotiert oder bewegt werden kann
und damit die Aufgabe - die Arbeit - leistet.
Drehpunkt:
Ein Fixpunkt, um den ein Balken gedreht werden kann. Er kann an jedem Punkt des Hebels auftreten.
Arbeit:
Eine Aufgabe wird durch den Einsatz eines Hebels verrichtet. In der Wissenschaft/Physik entspricht Arbeit (engl.
Work) der Energie, die durch eine Kraft entlang eines Weges auf einen Körper (Objekt) übertragen wird. Es kann wie
folgt definiert werden:
W = F x s
W = Arbeit
F = die Kraft
D = der Weg/die Strecke
ANMERKUNG: Wenn der Körper nicht bewegt wurde, wurde die Arbeit nicht verrichtet.
Kraft: Jede Art von Stoßen oder Ziehen gegen oder an einem Objekt.
Kraftaufwand/Energie:
Die Kraft, die benötigt wird, um ein Teil einer einfachen Maschine zu bewegen. (z.B. die Kraft, die benötigt wird, eine
Arbeit zu verrichten). Die Kraft, die auf eine einfache Maschine einwirkt nennt man Energie.
Kraftarm (l
K
)
Die Entfernung zwischen dem Drehpunkt und dem Kraftpunkt, dem Punkt, an dem die Kraft ausgeübt wird.
Widerstand:
Die Kraft, die von dem Objekt/Körper ausgeht, mit dem Arbeit verrichtet werden soll; sie arbeitet gegen die Energie.
Lastarm(l
L
):
Die Entfernung zwischen dem Drehpunkt und dem Lastpunkt, dem Punkt an dem die Last greift.
ZIELE:
Ihre Schüler werden:
1. Die Eigenschaften eines Hebels beschreiben.
2. Verstehen, wie Hebel funktionieren.
3. Die Beziehung von Kraft, Weg, Richtung und Arbeit untersuchen.
4. Die Unterschiede der drei Hebelgruppen kennenlernen und erfahren, wo sie Anwendung finden.
5. Beispiele von verschiedenen Hebelarten konstruieren und ihre Funktion demonstrieren.
6. Objekte/Geräte hinsichtlich ihrer Anwendung als Hebel analysieren.
EINFÜHRUNG EINFACHE MASCHINEN
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