FOCUS NATURWISSENSCHAFTEN DER STERNENHIMMEL IM UNTERRICHT IM ANFANG WAR DIE KRAFT

Transkript

1 FOCUS NATURWISSENSCHAFTEN DER STERNENHIMMEL IM UNTERRICHT IM ANFANG WAR DIE KRAFT

2

3 Inhaltsverzeichnis 1. Der Sternenhimmel im Unterricht 3 2. Im Anfang war die Kraft Die Wippe und Verwandte 9 Wippe 10 Balkenwaage 12 Brechstange 13 Schubkarre Rolle Flaschenzüge Warum bekomme ich beim Heben Kreuzweh? Der Sternenhimmel im Unterricht Kalarau. Brahma, der oberste Gott, rief die Götter zu sich, um von jenem Trank zu trinken, der unsterblich macht. Es hatte sich der Dämon Kalarau eingeschlichen. Sonne und Mond bemerkten den Eindringling und schlugen ihm den Kopf ab. Da bereits Tropfen auf Kalaraus Zunge waren, wurde das Haupt unsterblich und jagt seither - auf der Suche nach Rache - Sonne und Mond, um sie zu fressen. Andromeda. Andromeda war die Tochter von Kepheus und Kassiopeia. Die Königin behauptete, dass ihre Tochter schöner sei als die Nereiden. Die Nereiden waren die Töchter des weisen Meergreises Nereus. Poseidon bestrafte Kassiopeias Hochmut, indem er eine Flut sandte und das Meeresungeheuer Ketos weckte. Das Orakel von Ammon riet Kepheus seine Tochter zu opfern. Andromeda wurde an einen Felsen gekettet. Gerade als Ketos sich Andromeda näherte, erblickte Perseus aus der Luft die Szene - und verliebte sich. Perseus besiegte das Ungeheuer und heiratete Andromeda. Während des Kampfes hatte Perseus das Haupt der Medusa ins Gras in Ufernähe gelegt. Die Gräser verfärbten sich und versteinerten. Seither gibt es Korallen. Sterne: Alpheratz oder Sirrah (Pferdenabel), Mirach (Gürtel), Almach oder Alamak Perseus. Das Orakel von Delphi weissagte dem König Akrisios, dass ihn einst sein Enkel töten werde. Akrisios schloss seine Tochter Danae in einen oben offenen Turm aus Kupfer. Zeus verliebte sich und ließ sich in Form eines Goldregens auf Danae fallen. Danae gebar Perseus, den "Goldgeborenen". Akrisios ließ die beiden in eine Kiste nageln und ins Meer werfen. Von Göttern behütet strandete die Kiste auf der Insel Seriphos. Der König dieser Insel, Polydektes, wollte Danae mehr oder weniger zur Ehe zwingen. Um Perseus aus dem Weg zu schaffen, erfand Polydektes die 3

4 Steuer. Perseus versprach das Haupt der Medusa zu bringen. Die Gorgone Medusa hatte Schlangenhaar und ihr Blick konnte versteinern. Athene riet Perseus zuerst die Schwestern der Gorgonen, die Graien, die "Uralten", aufzusuchen. Diese drei hatten zusammen nur ein Auge und nur einen Zahn. Perseus überlistete sie. Es gelang Perseus schließlich der Medusa den Kopf abzuschlagen - mithilfe des Schildes des Athene, der Flügelschuhe des Hermes, der Hadeskappe, die undurchdringliche Nacht verbreitet, und dem Sichelschwert des Hephaist. Dem toten Körper des Medusa entsprang das geflügelte Pferd Pegasos. Sterne: Algenib (Seite) oder Mirfak (Ellbogen), Algol (Dämonenstern) Taurus, der Stier. In Gestalt eines weißen Stiers mit Hörnern aus Edelsteinen und blauen Augen hatte Zeus die Prinzessin Europa nach Kreta entführt. In einem anderen Mythos hatte Zeus Io, eine Priesterin der Hera, in eine Kuh verwandelt, um sie vor Hera zu verbergen. Hera wollte diese Kuh zum Geschenk und ließ sie von Argos bewachen. Hermes überlistete und tötete Argos. Hera heftete dessen Augen auf den Schweif eines Pfaus und ließ die Kuh Io von einer Bremse bis nach Ägypten jagen. Dort gab Zeus Io ihre menschliche Gestalt wieder und berührte sie nur mit der Hand. Io gebar Epaphos ("der von der Berührung"), der später König von Ägypten wurde. Io wurde auch mit Isis identifiziert. Bei den Römern stand Taurus für den Weingott Bacchus. Bei den Festen, die ihm zu Ehren abgehalten wurden, umringten tanzende Mädchen (die Hyaden und Plejaden) einen blumengeschmückten Stier. Sterne: Aldebaran (der (den Plejaden) Nachfolgende), Elnath (der Zustoßende) Hyaden und Plejaden. Die Hyaden sind die Töchter des Okeanos und der Tethys. Ihr Name bedeutet die "Verregneten". Das erste Erscheinen dieser Sterne in der Morgendämmerung bzw. das letzte Erscheinen nach Sonnenuntergang fielen im Altertum auf Ende Mai bzw. Ende November. Die Araber sahen in den Hyaden kleine weibliche Kamele und im hellen Aldebaran das große Kamel. Die Plejaden, das so genannte Siebengestirn, waren die Töchte des Atlas, die Zeus - gemeinsam mit ihrer Mutter Pleione - an den Himmel hob, um sie vor den Nachstellungen des Riesen Orion zu schützen. Die Inder sahen in den Plejaden eine Flamme, die dem Feuergott Agni geweiht war. Für die Indianer Zentralbrasiliens waren die Plejaden ein Haufen beiseitegefallener Mehlkörner. Der helle Aldebaran war ein ganzer Mehlklumpen. Die Irokesen wiederum sahen in den Plejaden die "Sieben tanzenden Kinder". Der Höchststand der Plejaden war der Zeitpunkt für den Hexensabbat. Dies war in der Zeit um den ersten November. Orion. Orion heißt "der Erdgeborene". Die Götter Zeus, Poseidon und Hermes schenkten dem alten Hyrieus als Dank für dessen Gastfreundschaft auf höchst eigenwillige Weise einen Sohn. Ovid schreibt hierzu: "alle (die Götter) traten an die Haut des Stiers - Scham verbietet d as Weitere zu erzählen. Dann deckten sie die feuchte Haut zu, indem sie Erde darauf warfen; und es dauerte zehn Monate, da entstand daraus ein Kind, Hyrieus nannte es Urion, weil es so gezeugt war." Orion war ein großer Jäger, der damit prahlte, alle bekannten Tiere töten zu können. Gaia, die Erde, sandte daher einen Skorpion, der Orion tötete. Äskulap, der im Sternbild Ophiuchus an den Himmel geheftet ist, führte Orion wieder aus dem Reich der Toten heraus. Der große Jäger flieht aber immer noch das klein e Tier, das ihn einmal getötet hatte: wenn der Skorpion am Osthimmel aufgeht, geht Orion im Westen unter. Einem anderen Mythos nach wurde Orion von Artemis, der Göttin der Jagd, getötet. Im ägyptischen Kulturkreis wurde Orion mit Osiris identifiziert. Osir is wurde von seinem Bruder Seth getötet und von seiner Schwester Isis wiederbelebt. Isis wiederum ist am Himmel als der hellste Stern Sirius zu finden. Das alte Volk der Hebräer sah in Orion den Jäger Nimrod (1. Mos 10, 8) 4

5 Indios aus Zentralbrasilien sahen im Orion "das Große Gestell", auf dem Maniok getrocknet wird. Sterne: Beteigeuze (Schulter des Riesen), Rigel (Bein des Riesen), Bellatrix (Kämpferin), Mintaka (Gürtel) Auriga, der Fuhrmann. König Oinomaos wollte seine Tochter Hippodameia ("Pferdezähmerin") nur dem zur Frau geben, der ihn in einem eigenwilligen Pferderennen schlagen kann. Oinomaos war allerdings unschlagbar, da er die Pferde des Ares hatte, die schneller waren als der Wind. Pelops hatte sich in Hippodameia verliebt und gemeinsam versuchten sie Oinomaos zu überlisten. Pelops überredete Myrtilos, den Fuhrmann von Oinom aos, die Zapfen am Wagen durch wächserne Stifte zu ersetzen. Als Lohn versprach Pelops das halbe Reich und die Hochzeitsnacht. Im Rennen schließlich wurde Oinomaos von den Pferden des Ares zu Tode geschleift. Myrtilos wurde später von Pelops in die Tiefen gestürzt. Hermes heftete Myrtilos als Sternbild Fuhrmann an den Himmel. Sterne: Kapella (weibliche Ziege), Menkalinan (linke Schulter des Fuhrmanns); für die Inder war Kapella das Herz Brahmas Canis Major, der Große Hund. Der hellste Stern am Himmel, Sirius, markierte für die Ägypter das so genannte Sothis-Jahr. Dessen erstes kurzes Erscheinen vor Sonnenaufgang fand Mitte Juli statt und kündete damit die jährliche Nilschwemme an (und die Hundstage). Sirius wurde lange Zeit mit Isis verbunden. Später wurde daraus der schakalköpfige Gott Anubis, der die Kunst des Einbalsamierens erfand. Die Griechen ordneten den Großen Hund dem Jäger Orion zu. Einer anderen Überlieferung zufolge handelt sich beim Großen Hund um den dreiköpfigen Höllenhund Zerberus. Für die Chinesen war Sirius Tien-lang, der himmlische Schakal. Die südlichen Sterne des Großen Hundes verkörpern Pfeil und Bogen, mit denen Tien -lang getötet wurde, nachdem er die Ernte verschlungen hatte. Sterne: Sirius (funkelnd), Mirzam (der Vorausgehende), Wezen (Gewicht), Adhara (Jungfrauen) Canis Minor, der Kleine Hund. Für die Araber waren der Große und der Kleine Hund zwei Schwestern, von denen eine (Canis Major) weglief und die andere weinend zurückließ. Sterne: Procyon (vor dem Hund), Gomeisa (mit wässrigem Auge) Pegasus. Der Bezwinger des Pegasus war Bellerophon ("der den Belleros tötete"), der Sohn des Königs Glaukos. Mithilfe des geflügelten Pferdes tötete Bellerophon die Chimaira, ein Mischwesen aus Ziege, Löwe und Drache. Als Bellerophon auf Pegasus den Himmel erstürmen wollte, schleuderte Zeus einen Blitz und stürzte damit Bellerophon in die Tiefe. Sterne: Sirrah (Pferdenabel), Scheat (Schienbein), Markab (Sattel), Algenib (Seite) Ursa Major, der Große Bär. Der Sohn von Gaia, der Erde, und Uranos, dem Himmel, Kronos verschlang die Kinder seiner Frau Rhea. Um ihr jüngstes Kind, Zeus, zu retten, wickelte Rhea einen Stein in Windeln. Zeus selbst wurde von den Nymphen Helike und Kynosura aufgezogen. Später wurden diese beiden von Zeus als die Sternbilder Großer und Kleiner Bär an den Himmel geheftet. Die Ziege, die Zeus säugte, war Amaltheia. Sie ist Capella, der hellste Stern im Fuhrmann. Einem anderen Mythos nach ist die schöne Kallisto, eine Geliebte von Zeus, als große Bärin an den Himmel geheftet. Ihr Sohn Arkas ist der Kleine Bär. Hera sorgte dafür, dass sich die Bären nicht wie die anderen Sternbilder unter dem Rand der Erde zur Ruhe begeben dürfen, sondern ewig den Pol umkreisen müssen. Sie sind (zumindest in unseren Breiten) zirkumpolar. Die Britannier sahen in dem Sternbild den Streitwagen des König Artus, die Wikinger den Wagen des Wodan oder Odin. Im England der Renaissance war das 5

6 Sternbild als "Karls Wagen" bekannt. Für die Römer waren die Sterne des großen Wagen die Sieben Dreschochsen. Die Araber sahen darin einen Sarg, dem drei Klageweiber folgen. Sterne: Dubhe (Bär), Merak (Flanke), Phecda (Oberschenkel), Megrez (Steiß), Alioth, Mizar, Alkor (Reiter), Alkaid oder Benetnash (der "Anführer der Trauernden" der Kinder von Al Na'ash, die laut einer arabischen Legende vom Polarstern Al Jadi ermordet wurden) Alpha Ursae Minoris, Polaris, der Polarstern. Für die Pawnee-Indianer war der Polarstern "der Stern, der nicht herumwandert". Angelsächsische Stämme nannten ihn Scip-Steorra, den Schiffsstern. In Legenden aus ganz Asien wird der Polarstern als Gipfel des kosmischen Weltbergs, des sagenhaften Meru oder Sumeru betrachtet. Auf dem Gipfel des Meru wohnen unter anderem Indra, Surya und Vishnu. In manchen altchinesischen Schriften ist der Polarstern die Achse des Universums oder das Rad des Lebens. Polaris ist blaugrün, rund 360 Lj. entfernt und 1600mal lichtstärker als unsere Sonne. Er ist ein Cepheiden-Veränderlicher mit einer Periode von knapp fünf Tagen. Die "neun" Planeten. Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unsere neun Planeten, Merkur, der flinke Götterbote, Venus, die strahlend schöne Göttin der Liebe, die Erde, Mars, der blutrote Kriegsgott; Jupiter war bei den Griechen Zeus, Saturn war Kronos; der Vater von Kronos schließlich war Unranos, der Himmel; Neptun und Pluto sind Poseidon und Hades, die Brüder von Zeus. Bootes, der Rinderhirte. Die Bezeichnung Bootes kommt in Homers Odyssee vor; diese Bezeichnung ist vermutlich sehr viel älter als 3000 Jahre. Vermutlich war Bootes der ursprüngliche Name von Arcturus. Bootes bedeutet vermutlich "Wächter des Wagens", also Bärenhüter. Heute wird Bootes als Rinderhirte übersetzt. Grund für diese Unstimmigkeiten sind auch die unterschiedlichen Mythen, die sich um Bootes ranken. Auf der Hochzeit von Kadmos und Harmonia verliebten sich Demeter und Iasion leidenschaftlich ineinander. Als Zeus, der selbst in Demeter verliebt war, dies bemerkte, tötete er Iasion. Die Göttin gebar zwei Söhne, Plutos ("Reichtum") und Philomelos ("Freund der Lieder"). Plutos schützte die Fülle der fruchtbaren Felder, Philomelos erfand Pflug und Wagen und lebte als armer Bauer zufrieden. Demeter erhob Philomelos als Sternbild Bootes an den Himmel und er wird dort als Pflüger gesehen. In einer anderen Erzählung wird Arkas, der Sohn der Kallisto, gemeinsam mit seinen Jagdhunden an den Himmel versetzt. Arkas allerdings nicht als Kleiner Bär, sondern als Bärenhüter. Seine Hunde Chara und Asterion als Jagdhunde (in der Nähe des Großen Bären). Eine dritte Erzählung bringt den Athener Ikarios mit Bootes in Verbindung. Dionysos schenkte Ikarios einen Weinstock und weihte ihn in die Kunst des Weinbaus ein. Als Bauern vom Wein betrunken wurden, dachten sie, Ikarios habe sie vergiftet und erschlugen ihn. Seine Tochter Erigone machte sich mit dem Hund Maira auf die Suche nach dem Grab ihres Vater. Als sie es fand, starb sie vor Trauer. Zeus hob Erigone als Sternbild Jungfrau an den Himmel, Ikarios wurde zu Bootes und Maira zu Procyon im Kleinen Hund. Sterne: Arcturus, Nekkar, Seginus Virgo, die Jungfrau. In der griechischen Mythologie steht das Sternbild Jungfrau für die Göttin Persephone, die Tochter der Fruchtbarkeitsgöttin Demeter. Hades hatte Persephone in die Unterwelt entführt. Demeter suchte ihre Tochter vergeblich. In ihrer Trauer ließ sie auf der Erde nichts mehr wachsen. Zeus schritt ein und handelte einen Kompromiss aus. Einen Teil des Jahres (den Winter) verbringt Demeter in der Unterwelt und den anderen auf dem Olymp bei ihrer Mutter. Die Babylonier verbanden dieses Sternbild mit der Fruchtbarkeitsgöttin Ischtar bzw. Astarte. Auf diese geht auch Eostre, die sächsische Göttin der Fruchtbarkeit und des 6

7 Frühlings zurück, in deren Verehrung das Osterfest seine Wurzeln hat. Ischtar stieg in die Unterwelt hinab, um den Leichnam ihres Liebhabers, des Erntegottes Tammuz, zu suchen. In dieser Zeit kann auf der Erde nichts wachsen. Sterne: Spica (Kornähre), Porrima (Göttin der Geburt) Gemini, die Zwillinge. In d er griechischen Mythologie stellen die beiden hellsten Sterne des Sternbildes Kastor und Pollux (griechisch: Polydeukes) dar. Sie waren die Söhne der Leda, der Königin von Sparta. Der Vater von Pollux war Zeus, jener von Kastor Tyndareos. Der eine war dadurch unsterblich, der andere allerdings nicht. Als Kastor getötet wurde, wollte der unsterbliche Pollux dessen Schicksal teilen. Zeus bot ihm an, die halbe Zeit mit Kastor in der Unterwelt zu sein und die andere Hälfte mit ihm auf dem Olymp zu verbringen. Die Römer sahen in den beiden Sternen Romulus und Remus. In Ägypten sah man in ihnen zwei sprießende Pflanzen, bei den Phöniziern zwei junge Ziegen. Sterne: Kastor, Pollux Draco, der Drache. Herakles musste im Dienst von Eurystheus zwölf scheinbar undurchführbare Arbeiten erledigen. Eine bestand darin, die Äpfel der Hesperiden zu rauben. Diese Äpfel wurden von einem hundertköpfigen Drachen bewacht. Die griechischen Götter mussten sie essen, um unsterblich sein zu können. Herakles tötete den Drachen und überlistete Atlas, den Vater der Hesperiden. Thales von Milet stutzte im sechsten vorchristlichen Jahrhundert dem Drachen die Flügel und machte daraus das Sternbild Kleiner Wagen. Den Seeleuten schließlich riet Thales, sich für die Nordrichtung nach dem Kleinen Wagen anstatt - wie damals üblich -nach dem Großen Wagen zu richten. Im alten Ägypten sah man im Drachen ein Nilpferd bzw. ein Krokodil. Sterne: Das weit offene, auf Herkules gerichtete Maul des Drachen bilden die Sterne Rastaban ( Schlangenkopf ), Eltanin ( Drachenkopf ) und Genam ( Kinnbacke ) Corvus und Crater, Rabe und Becher. Apoll beauftragte einen Raben in einem goldenen Becher Wasser für das heilige Opfer zu holen. Der Rabe allerdings ließ sich auf einem Baum nieder und wartete (sehr lange), bis die Feigen reif waren. Dem Gott erzählte er, dass ihn eine Wasserschlange daran gehindert hätte, rechtzeitig wieder zurück zu sein. Daraufhin versetzte Apoll, um alle anderen zu mahnen, Rabe und Becher gemeinsam mit der Schlange an den Himmel. Hydra, die nördliche Wasserschlange. In einer weiteren Arbeit musste Herakles ( Heras Ruhm ) die lernäische Hydra töten. Sie hatte mehrere Köpfe, einer davon war unsterblich. Sobald Herakles einen Kopf abschlug, wuchsen zwei weitere nach. Erst mithilfe seines Neffen, Iolaos, gelang es Herakles die Hydra zu bezwingen. Sobald Herakles einen Kopf anschlug, versengte Iolaos sofort die frisch geschlagenen Wunde, um zu verhindern, dass weiteren Köpfe nachwachsen konnten. Im Laufe des Kampfes musste auch noch ein Krebs, der von Hera geschickt wurde, bezwungen werden. Das Sternbild Krebs befindet sich in unmittelbarer Nähe der Hydra. Die Babylonier sahen darin das Tor zur Wiedergeburt. Im alten Ägypten sah man in diesen Sternen einen Skarabäus, also den Geburtsort der Sonne. Sterne: Alphard ( Einsamer in der Schlange ; Tycho Brahe nannte diesen Stern Cor Hydrae, Herz der Hydra); Sterne im Sternbild Krebs: Acubens ( Zange ), Asellus borealis ( nördlicher Esel ), Asellus australis ( südlicher Esel ), Praesepe ( Krippe ) Literatur: Sternbilder und ihre Mythen, Gerhard Fasching Was Sternbilder erzählen: Die Mythologie der Sterne, Geffrey Cornelius Die großen Sternbilder: 88 Konstellationen und ihre Geschichte, Ian Ridpath Impulse Physik, Kopiervorlagen Sternenhimmel, Tatjana Benesch 7

8 Zwilling, Stier und Großer Bär : Sternbilder erkennen auf den ersten Blick, Hans Rey Sternenkarte: / ulrich-cordes.gmxhome.de/ astro/ german/ sternk.htm 8

9 2. Im Anfang war die Kraft Das schwächste Mädchen schlägt die stärksten Buben. Wie dreht sich nochmal die verflixte Rolle? Meine Beißzange ist so schwach! Mama und ich auf der Wippe das geht nie gut. Wie schafft der Bagger das? Warum bekommel ich beim Heben Kreuzweh? Mit einfachen Experimenten, Denksport soll diesen und ähnlichen Fragen auf den Grund gegangen werden. Das Ziel dahinter: wie fördere ich die Experimentierlust und wie entwicklen dabei die Schüler Kompetenzen in Physik. Hier nun eine Reihe von Vorschlägen zu Experimenten: Mama und ich auf der Wippe das geht nie gut. Physik versteht. Na ja, vielleicht doch, wenn Mama etwas von 2.1 Die Wippe und Verwandte Wenn eine Mutter mit ihrem Kleinkind auf einer Wippe schaukeln will, ist das mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Ein Kind auf einer Seite, die Mutter gleich weit weg auf der anderen? (meist sind ja die Haltegriffe festgeschraubt). Nach wenigen Versuchen gibt die Mama meist auf und schaukelt das Kind ganz locker mit der Hand, setzt sich näher zur Mitte der Wippe oder lädt ein paar andere Kinder ein sich alle auf eine Seite zu setzen. Dann hat eventuell Mama ein Problem und kann nicht mehr runter Man kann als LehrerIn natürlich eine Hebelstange aufbauen und verschiedene Gewichte daran hängen. Ein normales Lineal, ca. 30 cm, lauter gleiche Schraubenmuttern (wie auf den Fotos - die waren gerade vorhanden) ermöglichen jedem Schüler/jeder Schülerin selbst auszuprobieren, welche Kombinationen die Wippe im Gleichgewicht halten. 9

10 Wippe Material Lineal ca 30 cm (so eines sollte jeder Schüler mitnehmen) Schraubenmuttern gibt s im Baumarkt auch als Großpackung Auflage ich würde einfach eine Dreikantleiste im Baumarkt kaufen und in 5cm lange Stücke zersägen und etwas abschleifen, damit sich niemand verletzt oder: ein A4-Blatt längs der schmalen Kante vierteln und zusammenfalten, erneut vierteln und mit einer Büroklammer zusammenstecken oder: einen Bleistift nehmen Arbeitsanleitung Aufbau laut Arbeitsblatt Durchführung Arbeitsblatt austeilen (oder Arbeitsauftrag an die Tafel schreiben) Material verteilen, Auflage und ca 10 Schraubenmuttern bei mittiger Auflage der Dreikantleiste sollten wenigstens 3 verschiedene Möglichkeiten gefunden und dokumentiert werden. bei asymmetrischer Auflage wenigstens eine. je nach Schulstufe kann nun gerechnet werden 10

11 Arbeitsblatt Hebelgesetz 1 (Wippe) Aufbau Anleitung Falten sie ein A4- Blatt : ein A4-Blatt längs der schmalen Kante vierteln und zusammenfalten, erneut vierteln und mit einer Büroklammer zusammenstecken legen sie das Lineal so auf, dass das Lineal links und rechts gleich weit entfernt ist Verteilen sie Schraubenmuttern links und rechts so, dass das Lineal im Gleichgewicht ist und schreiben sie dann die Position der Muttern auf (Entfernung der Mitte der Scheibe zu m Drehpunkt) Es können auch verschieden viele Schraubenmuttern auf jeder Seite sein. z.b. es sollten wenigstens 3 verschiedene Möglichkeiten gefunden und dokumentiert werden. links rechts z.b 2 Schraubenmuttern 5cm 1 Schraubenmutter 10cm Auswertung: es kann nun gerechnet werden, das Hebelgesetz folmuliert oder von den Sch ülern erarbeitet werden und der Begriff des Drehmoments eingeführt werden (Unter und Oberstufe) Ergänzung für Oberstufe legen sie das Lineal so auf die Dreikantleiste, dass das Lineal links und rechts nicht gleich weit entfernt ist versuchen sie es mit einer der obigen Einstellungen und schreiben sie die Beobachtungen auf. 11

12 Balkenwaage analog zur Wippe kann man mit dem Lineal auch eine Balkenwaage bauen Material Lineal ca 30 cm (so eines sollte jeder Schüler mitnehmen) Schraubenmuttern gibt s im Baumarkt auch als Großpackung 5 Büroklammern + ca 20cm Garn pro Schüler Arbeitsanleitung Aufbau laut Arbeitsblatt Durchführung Arbeitsblatt austeilen (oder Arbeitsauftrag an die Tafel schreiben) Material verteilen, und ca 10 Schraubenmuttern wenigstens 3 verschiedene Möglichkeiten finden und dokumentieren. bei asymmetrischer Auflage wenigstens eine (vgl.schnellwaage) je nach Schulstufe kann nun gerechnet werden Arbeitsblatt Hebelgesetz 2 (Balkenwaage) Aufbau z.b. Anleitung in der Mitte des Lineals den Faden befestigen und das Lineal ausbalancieren, Büroklammern zu Haken biegen, die man auf das Lineal hängen kann. Verteilen sie Schraubenmuttern links und rechts so, dass das Lineal im Gleichgewicht ist und schreiben sie dann die Position der Muttern auf (Entfernung der Mitte der Scheibe zum Drehpunkt) Es können auch verschieden viele Schraubenmuttern auf jeder Seite sein. es sollten wenigstens 3 verschiedene Möglichkeiten gefunden und dokumentiert werden. links rechts z.b 2Schraubenmuttern 5cm 1 Schraubenmutter 10cm 12

13 Fingerleicht etwas Schweres heben Brechstange Arbeitsblatt Hebelgesetz 3 (Brechstange) Material Lineal ca 30 cm (so eines sollte jeder Schüler mitnehmen) Bleistift Buch Aufbau Durchführung verschiedene Gegenstände auf das Lineal legen und versuchen mit möglichst wenig Kraftaufwand den Körper anzuheben wenigstens 3 verschiedene Möglichkeiten finden und dokumentieren. Schubkarre Arbeitsblatt Hebelgesetz 4 (Schubkarre) Aufbau z.b. Durchführung verschiedene Gegenstände an verschiedenen Stellen auf das Lineal legen und versuchen mit möglichst wenig Kraftaufwand den Körper über den Tisch zu schieben wenigstens 3 verschiedene Möglichkeiten finden und dokumentieren. wo müssen Körper und Hand sein, damit möglichst wenig Kraft gebraucht wird natürlich geht s mit Rädern an der Spitze leichter, aber wie man in Westernfilmen sehen kann, lassen sich auch sehr schwere Gegenstände auf diese Weise ziehen (z.b. Indianerzelte ) p.s. 13

14 2.2 Rolle Man sagt Archimedes nach er habe ein Schiff allein aus dem Meer gezogen. 2) Unsere Zeit ist vielleicht etwas weniger spektakulär, aber genau demselben Prinzip verhaftet: einfache Rollen zum Heben von Eimern und schweren Gegenständen, Kräne, Zahnräder, Fahrradübersetzu ngen Rollen und Flaschenzüge sind in den meisten Schulen vorhanden, wenn nicht kann man sich auch hier behelfen. Viele Schüler erkennen eine Rolle nicht gleich als Hebel aber man kann es ja mal mit einem quergelegten drehbaren Stab als feste Rolle versuchen, was zu gegebenermaßen unpraktisch ist, den Hebel aber gut zeigt. Arbeitsblatt Hebelgesetz 3 Aufbau z.b. Anleitung einen Faden für die Aufhängung der Rolle befestigen Büroklammern zu Haken biegen Büroklammern am anderen Faden befestigen, über die Rolle legen und die Rolle ausbalancieren links rechts z.b 2 Schraubenmuttern 2 Schraubenmuttern 2).Es kreisen einige Geschichten um Archimedes, die hier nicht unerwähnt bleiben sollen, da sie der uns nun eher trocken erscheinenden Person eine gewisse Lebendigkeit geben. Die erste Erzählung kreist um das Hebelgesetz. Um König Hiero die Tatsache, daß er mit einem kleinen Kraftaufwand ein großes Gewicht bewegen könne, soll er mit einer Art Flaschenzug von der Küste aus ein riesiges Schiff bewegt haben. Begeistert rief er aus: Gebt mir einen festen Punkt, und ich hebe die Welt aus den Angeln! / geometrie.diefenbach.at/ Geschichte/ Archimed es/ Text3.htm 14

15 Wie dreht sich nochmal das verflixte Rad? legen sie eine Anzahl Zahnräder (aus dem Bastelmarkt oder Spielwarengeschäft) auf den Overhead? wie dreht sich das letzte Rad Zeichnen sie eine Anzahl ineinander verzahnter Zahnräder auf? -Wie bewegen sie sich -Pfeile einzeichnen -(für Fortgeschrittene, verschieden große Zahnräder) ist das letzte schneller oder langsamer als das erste Zahnrad Variationen -die Schüler zeichnen selbst man kann auch Zahnräder aus festem Papier/ Karton machen und sie auf eine Pinwand stecken 15

16 2.3 Flaschenzüge - Das schwächste Mädchen schlägt die stärksten Buben Material 2 Stangen (Besenstiele vom Baumarkt, längere Stativstangen) Seil (z.b Stück Wäscheleine) Abstandhalter (damit sich keiner die Finger einklemmt): angeschraubte Labormuffen Aufbau Schüler Stange Seil je 2 Schüler halten eine Stange das Seil wird auf eine Stange befestigt und dann um beide locker herumgewickelt Vorsicht: Zurücklehnen verboten Abstandhalter an den Stangen anbringen ev. auch Schüler, die die 4 Beteiligen von hinten auffangen können Durchführung Schüler nach Skizze aufstellen das Mädchen zieht am freien Seilende, die SchülerInnen halten dagegen es können verschieden viele Umwicklungen hergestellt und ausprobiert werden Erklärung,Bemerkung es handelt sich um einen Flaschenzug, wobei die Stangen die Rollen ersetzen es fällt hier sehr gut auch die goldene Regel der Mechanik auf : Was an Kraft gewonnen geht an Weg verloren 16

17 2.4 Warum bekomme ich beim Heben Kreuzweh? Hauptgrund dafür ist die ungleichmäßige Beanspruchung der Bandscheiben, auf die speziell beim falschen Bücken sehr große Kräfte wirken. Hier im folgenden eine Zusammenstellung von einigen Internetseiten, die sich mit dem Thema befassen / w w w.arbeitsinspektion.gv.at/ AI/ Arbeitsstaetten/ Arbeitsvorgaenge/ arbeits vorgaenge010.htm manuelle Lasthandhabung gibt einen guten Überblick über richtiges Heben Lasthandhabung im Sitzen / w w w.arbeitsinspektion.gv.at/ N R/ rdonlyres/ B770AAC3-B ECE- D466EEE9F3F8/ 0/ BroschuerePacks_leichter_anBauwesen.pdf Eine sehr ausführliche Beschreibung des Problems mit sehr informativen Bildern über die Bandscheibe findet sich ab Seite 10 und auch speziell p18(ladung in Bezug auf den Körper) / nn_12238/ de/ Themen-von-A-Z/ Physische- Belastung/ pdf/ LMM-Heben-Halten-Tragen.pdf? Heben und Tragen (baua : Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin) / w w w.baua.d e/ cae/ servlet/ contentblob/ / publicationfile/ 49903/ LM M-Heben-Halten-Tragen.pdf;jsessionid =6E8E471520C96AEFCB5970F361AE24FD direkt zum Dokument p2: Wirksame Last: Tabelle darüber, welche Last am Körper wirkt, abhängig von der Körperhaltung / w w w.baua.d e/ cae/ servlet/ contentblob/ / publicationfile/ 47182/ A7. pdf Broschüre Heben und Tragen / mediadb/ MMDB131860_M025.pdf AUVA Heben und Tragen, Merkblatt zum Thema 17