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Knex 78620 - Education Intro to Wheels and Axles and Inclined Planes Teachers Guide Seite 5

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Wheels & Axles
Räder & Achsen
Hintergrundinformation
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SCHLÜSSELBEGRIFFE und DEFINITIONEN für den Lehrer.
Das Folgende dient als Zusammenfassung für den Lehrer. Das Alter der Schüler, ihre Fähigkeiten, ihre Vorkenntnisse und
die Anforderungen des Lehrplans bestimmen, welche dieser Begriffe und Definitionen sie in ihrer Klasse vorstellen.
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.
Rad & Achse:
Eine runde Scheibe (Rad), durch deren Mitte ein festangebrachter Stab (Achse) führt. Wenn ein Teil davon bewegt wird,
bewegt sich auch das jeweils andere Teil. Es wird benutzt, um Kräfte zu übertragen. Einige Beispiele sehen aus wie ein Rad
mit einer Achse, andere aber haben ein Rad und eine Art Griff, wie zum Beispiel eine Angelspule, oder ein Handgriff, so wie
ein Türgriff oder der Lautstärkeregler an einem Radio. Alle Rad- und Achse-Mechanismen verhalten sich wie ein Hebel, der
sich um einen fixen Punkt dreht.
Kraft:
Jede Art von Stoßen oder Ziehen gegen oder an einem Objekt.
Arbeit:
Eine Aufgabe wird durch den Einsatz eines Rades und einer Achse 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
s = der Weg/die Strecke
ANMERKUNG: Wenn der Körper nicht bewegt wurde, wurde keine Arbeit verrichtet.
Kraftaufwand:
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. Wenn ein Rad eine Achse dreht,
dann ist die Energie die Größeneinheit für die Kraft, die auf das Rad entlang des zurückgelegten Weges übertragen wird. Die
Maschine überträgt dabei die Kraft auf die Achse, die die Ladung bewegt.
ZIELE:
Ihre Schüler werden:
1. Die Eigenschaften des Systems Rad und Achse erforschen und die Funktion verstehen.
2. Die Anordnungsbeziehung der einzelnen Teile des Systems beschreiben können.
3. Verschiedene Arten des Systems Rad und Achsen konstruieren und die Funktion demonstrieren.
4. Identifizieren, ob das Rad die Achse dreht, oder ob die Achse das Rad dreht und erkunden, welchen
Einfluss dies auf die Funktion des Systems hat.
5. Herausfinden, wie der Einsatz eines Rad und Achsen Systems die Arbeit in Hinblick auf Kraft,
Entfernung, Geschwindigkeit und Richtung beeinflusst.
6. Verstehen, wie die Größe eines Rades und einer Achse die ausgeführte Arbeit beeinflusst.
7. Objekte/Geräte hinsichtlich ihrer Anwendung als Rad und Achsen System analysieren.
EINFÜHRUNG EINFACHE MASCHINEN
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