Das Prinzip, durch einfache Maschinen Kraft zu sparen, ist in der Menschheitsgeschichte Jahrtausende alt. Diese Maschinen, die man in der heutigen Physik als Kraftwandler bezeichnet, treten in ganz unterschiedlichen Formen auf, von einfachen Hebeln wie dem Seil, der festen und losen Rolle oder der schiefen Ebene bis zu komplexen hydraulischen Anlagen wie der Hebebühne oder der hydraulischen Presse. All diese interessanten Vorrichtungen sind nach wie vor ein wichtiges Instrument, um mechanische Vorgänge zu vereinfachen, und werden in dem vorliegenden Beitrag behandelt. Anhand von zahlreichen Aufgaben können die Jugendlichen ihr erworbenes Wissen einüben und im Rahmen einer Klassenarbeit bzw. Lernzielkontrolle testen.

Inhaltsverzeichnis:

• Hinweise
• M 1 Kraft und Kraftwandler
• M 2a Beispiele für Kraftwandler: Seil und feste Rolle
• M 2b Beispiele für Kraftwandler: Seil und lose Rolle
• M 2c Beispiele für Kraftwandler: Seil, feste und lose Rollen
• M 2d Beispiel für Kraftwandler: Schiefe Ebene
• M 2e Beispiel für Kraftwandler: Hydraulische Presse
• M 2f Beispiel für Kraftwandler: Hebel
• M 3 Übungsaufgaben zum Kraftwandler
• M 4 Klassenarbeit zum Thema „Kraftwandler“
• Lösungen

Die Schüler und Schülerinnen lernen:

den Sinn eines Kraftwandlers kennen und wie dieser gewinnbringend eingesetzt werden kann, um bei mechanischen Vorgängen Kraft zu sparen. Sie lernen die wichtigsten Arten von Kraftwandlern kennen: Seil, lose und feste Rolle, schiefe Ebene, hydraulische Hebebühne und Hebel. Außerdem haben die Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit, ihr Wissen anhand verschiedener Beispielaufgaben zu vertiefen und in einer Lernzielkontrolle zu testen.