Unterrichtsmaterialien Physik: Flaschenzug
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Physik an Stationen: Mechanik - KraftumformungenAnhand der vorliegenden Lernstationen erweitern die Schülerinnen und Schüler ihr Wissen zu Kraftumformungen. Sie befassen sich dabei mit dem Hebel, mit festen und losen Rollen, mit der schiefen Ebene sowie mit dem Flaschenzug. Ein Abschlusstest dient der Überprüfung des Gelernten.
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Dreifach-FlaschenzugBei den einfachen Maschinen bieten sich stets die geneigte Ebene, der Hebel und der Flaschenzug an. Zum erstgenannten Thema wurde bereits ein Cartoon in veröffentlicht. Flaschenzüge kommen in der Alltagswelt der Schülerinnen und Schüler kaum vor, es gibt daher auch kaum Fehlvorstellungen, sondern eher zu gering entwickelte Vorstellungen dazu. Da Flaschenzüge eine einfache Anwendung der Mechanik darstellen und bei etwas manuellem Geschick auch nachgebaut werden können, bilden sie als sogenannte einfache Maschinen generell auch einen guten Unterrichtsgegenstand. Diese Erweiterungsaufgabe zum Zweifach-Flaschenzug stellt jedoch eine für Schülerinnen und Schüler überraschende Variation dar: Die Faustregel, dass jede lose Rolle die Kraft näherungsweise halbiere, wird hier scheinbar außer Kraft gesetzt. Eigentlich ist es daher notwendig, den Dreifachflaschenzug ergänzend zum Zweifach-Flaschenzug zu behandeln, um das Verständnis für die lose Rolle abzusichern.
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Rollen und FlaschenzügeWer beim Heben schwerer Lasten das Seil über eine Rolle laufen lässt, hat keinen Reibungsverlust auszugleichen. Im Film wird erklärt, dass man mit dem Hinzufügen einer zweiten Rolle nur noch die Hälfte der Kraft aufwenden muss. Mehrere Rollen in passender Anordnung bilden einen praktischen Flaschenzug.
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Rollen / Kombination von Rollen zu FlaschenzügenUmlenkung der Kraft; Experimente mit Rollen; Halbe Kraft – Zauberei? Der Flaschenzug; Der Potenzflaschenzug; Schnürsenkel und Ösen als Flaschenzug; Kraftwandler im Alltag; Das Geheimnis der Bergrettung
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Rollen, FlaschenzugFeste und lose Rollen – Hilfsmittel, die es einfacher machen; Der Flaschenzug – Rollen geschickt kombinieren; Rollen, Ringe, Besenstile – hier ist die Physik im Spiel!
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Eigenständige Bearbeitung von Kräften, Arbeiten und einfachen MaschinenDie physikalische Einheit der Kraft; Warum fallen Körper immer nach unten?; Von Gewichtskräften und Massen; Die physikalische Arbeit; Der Flaschenzug; Der Hebel – ein praktischer Helfer
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