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Knex 78620 - Education Intro to Wheels and Axles and Inclined Planes Teachers Guide Seite 31

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Wheels & Axles
29
Die Schüler sollten feststellen, dass es schwer ist, das Gewicht
gerade nach oben zu ziehen. Das gedehnte Gummiband zeigt
die Kraft, die nötig ist, das Gewicht über die vertikale Strecke
nach oben zu ziehen. Da das Gummiband sehr stark gedehnt
ist, bedarf es einen hohen Kraftaufwand, das Gewicht gerade nach oben
zu ziehen.
Die Schüler sollten hier nun erkennen, dass es leichter ist, das Gewicht
über die Rampe zu ziehen, als direkt nach oben zu ziehen. Deshalb
ist das Gummiband bei der Rampe weniger gedehnt. Sie sollten den
Unterschied in der Ausdehnung des Gummibandes bei der Rampe
feststellen. Der Kraftaufwand ist hier geringer, weil das Gummiband
weniger gedehnt ist.
Die Schüler sollten erkennen, dass das Gummiband beim Einsatz der
langen Rampe noch weniger gedehnt wird als bei der steilen Rampe. Dies
bedeutet, dass weniger Kraft nötig ist, etwas über eine lange, nur leicht
geneigte Ebene zu bewegen, als über eine steile und kurze. Es muss
jedoch über eine längere Strecke bewegt werden.
Rampen
(c) Die anderen Mitglieder der
Gruppe sollten die Länge des
gedehnten Gummibandes messen
und festhalten.
(d) Was denkt ihr, sagt das gedehnte
Gummiband aus?
3. (a) Zieht nun das Gewicht über die Neigung der steilen (kurzen) Rampe. Haltet das Gummiband an exakt dem gleichen
Punkt wie unter Schritt 2 oben.
(b) Messt nun auch hier die Länge des Gummibandes, wenn das Gewicht fast oben angekommen ist.
(c) Wie sieht dies im Vergleich zu
dem Versuch ohne Rampe aus?
(d) Was denkt ihr, bedeutet das?
4. (a) Zieht nun das gleiche Gewicht entlang der langen Rampe nach oben. Messt auch hier die Länge des Gummibandes,
wenn das Gewicht fast das obere Ende der Rampe erreicht hat.
(b) Wie sieht das Ergebnis im
Vergleich zu dem Versuch
an der steilen Rampe aus?
(c) Was bedeutet das?
Anwendung
Bitten Sie die Schüler in ihre Hefte einzutragen, in welchen anderen Situationen sie eine geneigte Ebene einsetzen
würden und warum.
Wenn sie ihre Einträge abgeschlossen haben, bitten Sie die Schüler, ihre Ideen mit dem Rest der Gruppe
auszutauschen. Ermutigen Sie die Schüler, über Faktoren zu sprechen, die möglicherweise den Grad der Neigung
beeinflussen könnten. Sie sollten überlegen, wo vielleicht eine kurze, steile Rampe geeigneter ist, wie bei einer
Rutschbahn oder einer Achterbahn, und wo eine lange, leichte Neigung besser ist, wie bei einem Bergpfad oder einer
Rampe für Rollstuhlfahrer.
GENEIGTE EBENE
www.knexeducation.com
Education
®
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