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 pme203  Arbeiten mit der losen Rolle
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 Informationen zum Mediensatz
Dieser Mediensatz dient zur Erarbeitung der Gesetzmäßigkeiten der losen Rolle.
Mit einer losen Rolle lässt sich beim Heben von Lasten Kraft einsparen, was jedoch auch Nachteile mit sich bringt. So muss doppelt so viel Seil s herangezogen werden, um einen Gegenstand "mit halber Kraft" um den Höhenunterschied h anzuheben (F = 1 / 2 • G <=> s = 2h). Arbeit kann dabei nicht eingespart. Genau genommen muss man sogar mehr Arbeit verrichten, da ja die lose Rolle ebenfalls mit angehoben werden muss und zusätzlich Reibungskräfte beteiligt sind.
Die Erklärung, warum mit einer losen Rolle Kraft eingespart werden kann, ist über den einarmigen Hebel transparent darstellbar. Muss man den Gegenstand nur sehr wenig anheben, so kann man, wenn links der Drehpunkt des Hebels ist, den Gegenstand auf halber Hebellänge anhängen und die Zugkraft F am rechten Ende des einarmigen Hebels ausüben. Der Mittelpunkt der Rolle ist dabei nicht Hebel-Drehpunkt, sondern die Stelle, an der die Last mit Ihrer Gewichtskraft G auf den Hebel wirkt. Wird keines der beiden Seilenden befestigt, so haben zwei Personen bzw. zwei Hände gemeinsam die Last zu tragen und auch anzuheben. Bei Befestigung von einem Seilende muss die Hubhöhe der anderen Seite von der einen Seite aus miterledigt werden.
Beachten Sie dabei bitte, dass Die Arbeit W und das Drehmoment D in derselben Maßeinheit Nm angegeben wird, was Schüler rasch verwirren kann.
Bei der Arbeit W sind Kraft und Weg in derselben Richtung angeordnet (WHub = G • h bzw. WZug = F • s) und es ist eine Bewegung mit "im Spiel".
Beim Drehmoment sich Kraft F und Abstand l zueinander senkrecht angeordnet und es muss keine Bewegung dabei sein (Hebel im Gleichgewichtszustand).
Tipps zum Mediensatz:  Es ist vorgesehen, dass der Schüler das Arbeitsblatt selbst ausfärbt und ergänzt. Sollten Sie mehr Informationen wünschen, so können Sie die Farbfolie im Graustufen-Modus als Kopiervorlage ausdrucken.
Tipps zum Whiteboard-Einsatz:  Die Mediendarstellung kann im Browser mit der Tastenkombination [Strg] + Plustaste oder Minustaste oder mit [Strg] und dem Mausrad vergrößert oder verkleinert werden, um dann erklärend in die projizierte Folie oder das Arbeitsblatt hinein zu arbeiten. Mit der Software des Smartboards / Aktivboards können Medien-Bereiche (vorerst) abgedeckt werden oder weitere Erklärungen angebracht werden. So lässt sich z.B. auch ein Arbeitsblatt in der Projektion einfärben oder (gemeinsam) ausfüllen.
Tipps zur OH-Projektion: Wenn Sie von der Kopiervorlage eine s/w-Kopierfolie erstellen, können Sie diese bei der gemeinsamen Erarbeitung vervollständigen. Die Farbfolie setzen Sie dann eventuell erst bei der Zusammenfassung oder Wiederholung ein. Wenn Sie die Farbfolie zur Projektion in eine "gute" Klarsichtfolie stecken, können Sie auch auf dieser Klarsichtfolie Eintragungen zur Projektion "in die Folie" machen, ohne sie zu zerstören.