Erste einfache Maschinen Set

Der Kreisel

Untersuchen, welche Auswirkungen Zahnräder sowie gleiche und ungleiche Kräfte auf die Bewegungen eines Gegenstandes haben.

30-45 Min.
Einsteiger
Klassen 1–2
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1. Themaeinführung

5-10 Minuten

Bei einem Spaziergang durch den Park beobachteten Sam und Sara ein paar Kinder, die mit ihren Kreiseln spielen. Die Kreisel drehten sich eine ganze Weile, bevor sie schließlich umkippten - stark! Also strengten Sam und Sara ein wenig ihre graue Zellen an, um selbst ein paar Kreisel zu entwerfen. Nach kurzer Zeit hatten die beiden ihre eigenen Kreisel zusammengebaut. Allerdings drehten sich die Eigenbauten nicht sehr lang und irgendwann wurden Sam und Sara vom dauernden Andrehen der Kreisel die Finger wund. Sie bräuchten irgendeine Maschine, mit der man die Kreisel schneller andrehen könnte!

Kannst du für Sam und Sara ein Gerät entwerfen, mit dem sich Kreisel optimal andrehen lassen? Finden wir es heraus!

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2. Aufbau

10-15 Minuten

Baue den Kreiselstarter und den Kreisel nach Bauanleitung Nummer 2 auf.

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Halte den Kreiselstarter in der Hand und setze das Zahnrad des Starters
an der blauen Zahnradachse des Kreisels an. Das blaue Zahnrad sollte in das große gelbe Zahnrad eingreifen und sich drehen, wenn du an der Kurbel drehst.

Tipp:
Der Kreiselstart erfordert eine gute Koordination der Bewegungen und
braucht daher ein wenig Übung. Versuche es selbst

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Um den Kreisel anzudrehen, musst du zuerst an der Kurbel drehen und dann den Kreiselstarter senkrecht nach oben abheben.

Anregung:
Lassen Sie die Kinder erst ein wenig mit dem Kreisel spielen, bevor sie mit den ernsthaften Versuchen beginnen.

3. Beobachtung

10-15 Minuten

Wie dreht sich der Kreisel länger?

Der Kreisel kann auf beiden Seiten gestartet werden. Das gelbe Zahnrad des Starters kann sowohl mit dem blauen als auch mit dem roten Zahnrad des Kreisels in Eingriff gebracht werden. Finde heraus, auf welcher Seite sich der Kreisel länger dreht.

Versuche zunächst vorherzusagen, auf welcher Seite die längere Kreiselzeit erreicht wird.
Benutze die Begriffe auf dem Arbeitsblatt, um deine Vorhersagen zu notieren.

Nun kannst du ausprobieren, ob der Kreisel mit dem blauen Zahnrad (8 Zähne) oder mit dem roten Zahnrad (24 Zähne) länger kreiselt.
Benutze die Begriffe auf dem Arbeitsblatt, um deine Ergebnisse aufzunotieren.

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Regen Sie die Kinder dazu an, über ihre Versuche nachzudenken. Fragen Sie zum Beispiel:
Was hast du vorhergesagt? Warum?
Kannst du beschreiben, was bei deinem Versuch passiert ist?
Ist der Vergleichstest fair?
Hast du die Kurbel bei den Versuchen (A und B) immer gleich schnell gedreht? Hast du die Kreisel immer auf derselben Oberfläche ausprobiert?
Beschreibe, wie das Modell funktioniert.

Tipp:
Verwende am besten eine Stoppuhr, um die Kreiselzeit genau zu messen.

Schon gewusst?
Das blaue Zahnrad besitzt 8 Zähne, das rote 24 Zähne und das gelbe 40 Zähne.

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4. Ausbau und Verbesserung

10-15 Minuten

Kannst du selbst einen Kreisel entwerfen?

Entwerfe und konstruiere deine eigenen Kreisel.

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Denke darüber nach, welche Materialien und Formen sich am besten für deinen Kreisel eignen.

Mit Mustern oder Farbfolgen kannst du beim Kreiseln tolle optische Effekte erzielen. Auch für Spiele kannst du den Kreisel vorbereiten.

Fertige auf dem Arbeitsblatt eine Zeichnung deines besten Kreiselentwurfs an.

Unterstützung für Lehrkräfte

Die Schülerinnen und Schüler werden die folgenden Konzepte untersuchen:

Wissenschaft
Energie
Repräsentative Versuchsanordnungen
Messen
Bewegung

Konstruktion und Technik
Verschiedene Materialien kombinieren
Resultate bewerten
Spiele entwerfen
Zahnräder

9656 Erste Einfache Maschinen Set (ein Set pro Zweiergruppe empfohlen)
Farbige Holz- oder Filzstifte
Papier
Schere
Einige Quadratmeter glatte Bodenfläche
Stoppuhr oder Uhr

NwT / NT
• naturwissenschaftlicher Erkenntnisweg
• technische Arbeitsmethoden
• Produkt konstruieren und ggf. zeichnerisch darstellen
• Kräfte (Gewichtskraft, Reibungskraft)
• Übersetzungen (Getriebe)
• Tabellen
• bewerten und ggf. optimieren

Technik
• technischen Gegenstand konstruieren
• Zahnräder
• Getriebe
• Messwerte erfassen
• Konstruktion zeichnerisch darstellen
• beurteilen und verbessern

AWT / AL
• Kraftübertragung in einem Getriebe

BNT
• mehrteiliges Objekt herstellen
• Antrieb nutzen
• Herstellungsprozess eines Produktes beschreiben
• vergleichen und optimieren
• Experimente durchführen

Physik
• einfache Maschinen (Zahnradgetriebe, Hebel, Flaschenzug)
• Experimente durchführen
• Beobachtung und Erklärung unterscheiden
• Kräfte
• Kraftwandlern
• Reibung
• sprachliche und grafische Darstellungsformen nutzen
• Messgrößen

Materialien für Schülerinnen und Schüler

Schülerarbeitsblatt

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