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Knex 78620 - Education Intro to Wheels and Axles and Inclined Planes Teachers Guide Seite 33

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Lesson�5:�Ramps
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experiences of walking up steep hills, over gentle
slopes, and along flat surfaces.
 • Explainhowramps,stairsandladdersareallexamples
of a simple machine called an ‘inclined plane’.
Teacher’s Notes
Simple machines are exactly what their
name implies - simple ‘tools’
that make it easier for us to make
something move. Simple machines
cannot reduce the amount of work
that needs to be done, but they enable
us to change the way in which the
work is done. For example, walking
directly up a steep hill offers the
shortest route but usually requires a
large amount of effort. Taking a less
direct, less steep route, however,
requires less effort and will still get
you to the top of the hill, albeit by a
longer route. Inclined planes make it
easier to move a heavy load through
a vertical distance. Levers and
pulleys are examples of other simple
machines that will also undertake
this task.
See: A Quick Guide to Inclined
Planes for additional information.
Let’s Investigate - Ramps!
Working in Groups of 2-3
 • Explaintothechildrenthattheywillinvestigatehow
ramps (inclined planes) make it easier for people to
move heavy loads from one height to another. In this
lesson they will provide scientific data to a group of
ancient Egyptian engineers who have to implement
the design for the Pharaoh’s pyramid. Everyone agrees
that using a ramp is the best method to move the heavy
blocks for the pyramid, but the engineers cannot agree
on using a steep slope or a gentle slope to get the work
done in time. One group thinks a shorter, steeper slope
is best because the blocks only have to be moved a
short distance, while another group wants a longer,
gentler slope because the heavy building blocks will be
easier to move using fewer people. Which way is best?
 • Thechildren’staskistoprovidetheinformationthatwill
help determine which type of ramp to use. They have
two K’NEX ramps to use in their tests: one is steep and
one is long. A 400 gram weight, or other heavy object,
represents one of the stone blocks.
 • AskeachgrouptobuildtheirK’NEXramps,(Pages9,
10 and 11 of the Building Instructions), but before
starting their tests the children must first decide:
* How they will carry out a ‘fair test’ to determine
which type of ramp should be used.
* What they will need to measure and how they will
record their results?
* How they will measure the forces used to pull their
‘loads’ up the slope.
* How they will determine that using a ramp makes it
easier to move a load through a vertical height.
* For example: both ramps must
be built to the same height.
* The vertical height of the ramp,
the length of the ramp and the
force needed to pull the ramp
up the slope.
* The children could use a
heavy-duty elastic band or a
10N Force meter to pull their
loads up the ramp.
* The children should measure
the force needed to lift the load
vertically to a height that is
level with the top of the ramp.
Education
®
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