Einfache Maschinen
Rolle, Hebel, schiefe Ebene – diese einfachen Maschinen erleichtern uns an vielen Stellen unseren Alltag. Wie sie funktionieren, wird hier erklärt.
3 Mediensammlungen
1. Mechanik – Rolle, Hebel, schiefe Ebene
Wie einfache Maschinen unseren Alltag erleichtern
Das Verständnis der einfachen Maschinen bildet eine wichtige Grundlage für das elementare Verstehen physikalischer Zusammenhänge in der Mechanik. Der Film beginnt mit einer ausführlichen Einführung in das Thema Kraft. Im Hauptteil werden mithilfe von Beispielen aus dem Alltag und verdeutlichenden Animationen die drei einfachen Maschinen besprochen: der Hebel, die Rolle (bis hin zum Flaschenzug) und die schiefe Ebene. Letztlich führen die Beispiele zur „Goldenen Regel der Mechanik“. Ein interaktives digitales Lernmodul sowie Arbeitsblätter und Infotexte runden das Angebot ab.
2. Mechanik II
Einfache Maschinen
Die einzelnen Filme der Produktion steigen tiefer in die Thematik der einfachen Maschinen ein: Am Beispiel des Bolzenschneiders werden kombinierte Hebel erklärt. Das Wellrad wird anhand verschiedener Alltagsgegenstände wie etwa dem Kettenantrieb des Fahrrades erläutert. Dabei wird auch der Begriff des Drehmoments eingeführt, und die Übersetzungsverhältnisse bei Kettenschaltungen werden beschrieben. Als letzter Kraftwandler wird der Flaschenzug in verschiedenen Ausführungen vorgestellt. Der Goldenen Regel der Mechanik wird gesondert ein Film gewidmet. Auch bei dieser Mediensammlung findet sich ausführliches Begleitmaterial.
3. Kraftwandler
Überblick und Erklärungen
An einem konkreten Beispiel, dem Anheben einer Last, werden in dem Animationsfilm die Kraftwandler Hebel, Flaschenzug und schiefe Ebene mit ihren Funktionsprinzipien vorgestellt.
Auf Formeln und Berechnungen wird dabei verzichtet. In dem mit Musik hinterlegten Video wird nicht gesprochen, sondern die Informationen als Texte eingeblendet. Insofern können sich die Lernenden das Video auch im Unterricht ohne Ton in ihrem eigenen Lerntempo auf mobilen Endgeräten anschauen. Unter dem Video findet sich die Verlinkung zu passenden Arbeitsblättern.
3 Websites
1. Einfache Maschinen
Grundwissen und Aufgaben zu den verschiedenen einfachen Maschinen findet man hier.
2. Flaschenzug - Unterrichtsmaterial
Die Übersichtsseite verlinkt zu verschiedenen Unterrichtsmaterialien zum Thema Flaschenzug.
3. Frühe Technik
Auf der Seite finden sich kuriose historische Anwendungsbeispiele für einfache Maschinen.
3 Simulationen
1. Zweiseitiger Hebel
Der spielerische Zugang am Beispiel einer Wippe ermöglicht es den Lernenden, das Hebelgesetz durch Ausprobieren zu erarbeiten und hinterher das Gelernte in einem Quiz zu überprüfen.
2. Flaschenzug
Diese App simuliert einen gewöhnlichen Flaschenzug mit zwei, vier oder sechs Rollen. Je nach Einstellung sieht man eine Federwaage, an der sich der Betrag der Zugkraft ablesen lässt, oder Pfeile für das Gewicht der Last und die Zugkraft.
3. Schiefe Ebene
Diese App demonstriert eine Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit auf einer schiefen Ebene und die Kräfte, die dabei auftreten. Dabei lässt sich der Neigungswinkel, die Gewichtskraft des Blocks und die Reibungszahl variieren.
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