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

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Widerstand:
Die Kraft, die von dem Objekt/Körper ausgeht, mit dem Arbeit verrichtet werden soll; sie arbeitet gegen die Arbeit/Energie.
Belastung (kurz Last):
Alle äußeren Kräfte (das Gewicht des zu bewegenden Körpers oder der Widerstand), die z. B. auf das Rad und Achsen-
System einwirken.
Reibung:
Die Hemmung einer Bewegung: die Kraft, die freigesetzt wird, wenn 2 Oberflächen sich aneinander reiben während sich
ein Körper bewegt.
Mechanische Übersetzung (MA*):
Grundlage einer mechanischen Übersetzung ist immer das Prinzip einer einfachen Maschine (hier Rad und Achse). Diese
einfachen Maschinen und ihre Kombinationen sind einfach gesagt Überträger von Kräften – in der praktischen
Anwendung nur Übersetzer, weil es in der Realität keine idealen Körper gibt und sich zwangsläufig Verluste ergeben.
Beispiel-Formel für ein Rad und Achsen-System*:
Kraftradius (RK)
Widerstand-/oder Reibradius (RR)
Hier: RK = der Radius des Rades oder der Achse, das oder die Kraft aufbringt
RR = der Radius des Rades oder der Achse, das oder die keine Kraft aufbringt
* Achtung: Bitte verwenden Sie hier Beispiele und Formeln entsprechend ihres Lehrplans!
GRUNDSÄTZE
Wird eine Last mit Hilfe eines Rad und Achsen-Mechanismus bewegt, wird die Kraft ENTWEDER für das Drehen des
Rades ODER für das Drehen der Achse aufgewandt.
Ein Rad und Achsen-Mechanismus verhält sich wie ein rotierender Hebel, mit der Mitte der Achse als Angel- oder
Drehpunkt und dem Rand des Rades als das äußere Ende des Hebels. Bei Hebeln gilt: je weiter die Kraft vom Drehpunkt
entfernt aufgewandt wird, desto weniger Kraft ist nötig, um die Last zu bewegen. Das Gleiche gilt für das Rad und die
Achse. Das größere Rad erfordert im Vergleich zu einem kleineren Rad – wie einer Achse – weniger Kraftaufwand.
Ein Rad und Achsen-System erleichtert die Arbeit, weil es das Bewegen von Gegenständen erleichtert. Es kann dies auch
auf folgende Weise tun:
Erhöhen der Kraft.
Da sich das Rad und die Achse wie ein rotierender Hebel verhalten, bewegt sich der Rand eines drehenden
Rades über eine größere Strecke als die Achse, benötigt aber weniger Kraft. Die Achse dreht sich über eine
kleinere Strecke, die angewandte Kraft steigt zu Gunsten einer kürzeren Strecke. Die Kraft wird erhöht,
bedingt durch den Größenunterschied zwischen Rad und Achse.
= MA
RR
RK
RR
RK
Rad überträgt
Kraft
Achse überträgt
Kraft
EINFÜHRUNG EINFACHE MASCHINEN
RÄDER & ACHSEN und GENEIGTE EBENEN
Education
®
… 6 …


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