Aufgabe 1

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TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Die vorliegende Zusammenstellung dient zur Bearbeitung der folgenden Fachbereiche
4.2
4.3
Bewegungslehre
Kräfteberechnung
Isaac Newton (1643-1727)
 kg  m 
 s 2   N 
James Prescott Joul
(1818-1889)
J   Ws 
James Watt
19.1.1736 - 19.8.1819
 J   Nm 
 s    s   W 
  

Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Die vorliegende Zusammenstellung dient zur Bearbeitung der folgenden Fachbereiche
4.2 Bewegungslehre
4.2.1 Gleichförmige geradlinige Bewegung
4.2.2 Kreisbewegung
4.2.3 Beschleunigung und Bremsung
4.2.4 Horizontaler und schiefer Wurf
4.2.5 Der freie Fall
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Die vorliegende Zusammenstellung dient zur Bearbeitung der folgenden Fachbereiche
4.3 Kräfteberechnung
4.3.1 Kräftedarstellung
4.3.2 Gewichtskraft
4.3.3 Kräfteaddition
4.3.4 Teilkräfte senkrecht zueinander
4.3.5 Teilkräfte nicht senkrecht zueinander
4.3.6 Federkraft
4.3.7 Beschleunigungskraft
4.3.8 Spezielle Kräfte
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 4.2.1 Gleichförmige, gleichmässige Bewegung
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.
Übung: 4.2.1 Nr. 1
Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm
V m / s 
Wichtige Erkenntnisse
Geschwindigkeit konstant!
Beteiligte physikalische Grössen
Sind: Zeit, Weg und Geschwindigkeit
Berechnung der Fläche ergibt die
zurückgelegte Strecke:
s vt
ts 
0
1
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
2
s
v
t
Strecke
Geschwindigkeit
Zeit
m 
m / s 
s 
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 4.2.1 Gleichförmige, gleichmässige Bewegung
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen.
Weg-Zeit-Diagramm
s m 
Formalistische Beziehungen
s
v
t
ts 
0
1
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
2
s
v
t
Strecke
Geschwindigkeit
Zeit
m 
m / s 
s 
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Gleichförmige, gleichmässige Bewegung
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
V m/ s
Bild 8.1.5, 8.1.6
1
Beschreibung gleichförmiger Bewegung
2
Gleichförmige Bewegung 1
3
Bewegung gleichbleibender Geschwindigkeit
4
Gleichförmige Bewegung 2
5
Animation gleichförmige Bewegung 1
6
Verschiedene Geschwindigkeiten
7
Praktikum Geschwindigkeiten
8
Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit
9
Animation gleichförmige Bewegung 2
t s
1
2
Sie können jederzeit bei einer
Unklarheit zur Aufgabenstellung
zurückkehren.
10
11
Zusatzrechnungen
12
Übersicht Geschwindigkeiten
13
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
14
Versuche
15
(4) Die Zeit kommt ins Spiel
16
Mittlere und Momentan-Geschwindigkeit
17
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.2 Kreisbewegung
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Bild 8.2.1
Material
t ms
 °
Aufgabenstellung
In die Arbeitsblätter ist
• die Definition der Kreisbewegung
• der formalistische Zusammenhang der Geschwindigkeit der
gleichförmigen Drehbewegung festzuhalten.
• Die Winkelgeschwindigkeit
• die Kreisfrequenzdarstellung und
• die Lernkontrollen sind zu bearbeiten
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Wichtig
Unter der Rubrik „Material“ finden Sie eine Linkliste, mit welcher Sie das
Thema bearbeiten können.
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Gleichförmige Kreisbewegung
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
Bild 8.2.1
1
Kreisbewegung
2
Bahn- und Winkelgeschwindigkeit
3
Harmonische Schwingung Kreisbewegung
4
Kreisbewegung Beispiel 1
t ms
 °
5
Sie können jederzeit bei einer
Unklarheit zur Aufgabenstellung
zurückkehren.
6
Harmonische Schwingung
7
Animation Kreisbewegung
8
Zentripetalkraft 1
9
Rotation
10
Kreisbewegung (ETH)
11
Zentripetalkraft 2
12
Kreisbewegung Zentralkraft, UNI München
13
14
15
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
16
Versuche
17
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.3 Beschleunigung und Bremsung
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Bild 8.3.1
Bild 8.3.2
V m/ s
Material
Wichtig
Unter der Rubrik „Material“
finden Sie eine Linkliste,
mit welcher Sie das
Thema bearbeiten können.
t s
1
2
3
Aufgabenstellung
In das Arbeitsblatt ist der grafische Verlauf (V-t-Diagramm) einer
 gleichförmigen, beschleunigten –
 gleichförmig, gleichmässigen - und
 gleichförmig, bremsenden Bewegung abzutragen.
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Beschleunigung und Bremsung
Aufgabe
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
Material
1
Animation gleichförmige Beschleunigung
2
Formeln zu gleichförmiger Beschleunigung
Bild 8.3.1, 8.3.2
V m/ s
3
4
Beschleunigung
5
Bewegung mit konstanter Beschleunigung
6
t s
1
2
3
7
Gleichförmige beschleunigte Bewegung
8
Beschleunigung Beispiel 1
9
10
Sie können jederzeit bei einer
Unklarheit zur Aufgabenstellung
zurückkehren.
11
12
13
14
15
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
16
Versuche
17
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: Horizontaler und schiefer Wurf
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Material
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Horizontaler und schiefer Wurf
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Animation horizontaler Wurf
2
Animation schiefer Wurf
3
4
5
6
7
8
Schuss auf die Platte
9
10
11
12
13
14
15
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
16
Versuche
17
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.4 Der freie Fall
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
V m / s
Bild 8.4.1
Material
t s
s m 
Bild 8.4.2
t s
Bild 8.4.3
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Der freie Fall
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Der freie Fall, Wikipedia
2
Der freie Fall
3
Animation: Der freie Fall
4
Der freie Fall, UNI-München
5
Der freie Fall, Theorie
6
Der freie Fall, Aufgaben
7
Erdbeschleunigung Beispiel
8
9
10
11
12
13
14
15
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
16
Versuche
17
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.5 Kraft und Masse
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Bild 8.3.9
Bild 8.3.8
Bild 8.3.7
Material
Isaac Newton
(1643-1727)
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Bild 8.3.6
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Kraft und Masse
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Harmonische Schwingung Kreisbewegung
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.6 Hydraulischer und hydrostatischer Druck
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Bild 8.6.3
F
Material
F1
A1
F2
A1
A1
p
FG1
A1
h1
h2
Bild 8.6.4
Bild 8.6.2
Archimedes
(285 v. Chr.- 212 v. Chr.)
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Hydraulischer und hydrostatischer Druck
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Potentielle Energie
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Wasserkraftwerk
13
14
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.7 Beschleunigungskraft
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
V
Material
m/ s


Bild 8.7.1
20
m = 0 ,5 t
15
10
5
0
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
13 14
t

°

Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Beschleunigungskraft
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Bewegung unter Einfluss von Kräften
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.8 Adhäsionskraft
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Material
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Adhäsionskraft
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Adhäsion, Wikipedia
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.9 Kohäsionskraft
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Material
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Kohäsionskraft
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Kohäsion, Wikipedia
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.10 Reibung
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Bild 8.10.2
Material
m = M a sse
Fgl= Gleitk ra ft
f gl=
Gleitreibungsza hl
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
FN = FG
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Reibung
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Reibung, Wikipedia
2
Reibung zwischen Körpern 1
3
Reibung zwischen Körpern 2
4
Zur Geschichte der Reibung
5
Äusserer und Innerer Reibung
6
Über die Reibung
7
Vor- und Nachteile der Reibung
8
Reibung, Quiz
9
Fragen zu Äusserer und Innerer Reibung
10
Animation Einfluss der Reibung
11
Reibung zwischen Körpern 3
12
13
14
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
15
Reibung, Rechenbeispiel 1
16
Reibung, Rechenbeispiel 2
17
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.11 Mechanische Arbeit
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Bewebungskraft F in N
Material
1
2
Bewebungskraft F in N
Bild 8.11.1
2
1
Gewichtskraft F in N
Bild 8.11.2
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Mechanische Arbeit
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Mechanische Arbeit, Wikipedia
2
Mechanische Arbeit, Theorie 1
3
Mechanische Arbeit, Theorie 2
4
Animation, Motor
5
Arbeit, Seite 6
6
7
Hubarbeit
8
Potentielle Energie, Seite 7
9
10
Zusammenfassung Arbeitsformeln
11
12
Energieproduktion
13
14
Energielexikon
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.12 Moment, Drehmoment
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Material
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Moment, Drehmoment
Aufgabe
Material
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Drehmoment, Wikipedia
2
Formeln zu Drehmoment
3
Drehmoment in einem Motor
4
Unterrichtsmaterial Drehmoment
5
Animation Drehmoment als Fläche
6
Animation Kurvenhebel
7
Hohes Drehmoment - Schrittmotor
8
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
9
Drehmoment, Theorie 1
10
Masse, Kraft und Druck
11
Drehmoment – Biker Lexikon
12
Perpetuum Mobile - Drehmoment
13
Drehmoment-Kennlinie
14
Elektromotoren Übersicht
15
Drehmoment, Rechenbeispiel
16
Versuche
17
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.13 Mechanische Leistung
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
Horizonta le zeita bhä ngige
Bew egung
Material
1
Bew ebungsk ra ft F in N 
2
James Watt
(1736-1819)
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Material
Ausgabe
3. November 2010
Mechanische Leistung
Recherchieren Sie mit den nebenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Mechanische Leistung
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Geschichte James Watt
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Kinematik
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.14 Elektrische Leistung
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet durchführen
und das Arbeitsblatt Seite 35 ausfüllen.
I
Material
Aufgabe 1
Mit Hilfe des zur Verfügung stehenden
Materials ist die Formel zur Berechnung
der elektrischen Leistung zu bestimmen.
Aufgabe 2
Welcher Unterschied liegt in der
Anwendung der nebenstehenden
Messungen.
A
+
U
V
-
I
Aufgabe 3
Zwei Versuchsmessungen im
Klassenverband.
W
+
U
-
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Material
Ausgabe
3. November 2010
Elektrische Leistung
Recherchieren Sie mit den untenstehenden Links im Internet und tragen
Sie den Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Elektrische Leistung, Theorie 1
2
Das Leistungsgesetz der Elektrizität
3
Formeln elektrische Leistung
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Geschichte James Watt
15
Arbeitsblatt „Die elektrische Leistung“
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Material
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.15 Kombination Leistung und ohmsches Gesetz
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
P  W
I A
I
A
+
U
R
V
-
U
 V
Aufgabe 1
Kombination der elektrischen Leistung mit dem ohmschen Gesetz, nach
kurzer Einführung, selbständig bearbeiten.
Aufgabe 2
Versuchsmessung in Zweiergruppe im Labor durchführen.
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Material
Ausgabe
3. November 2010
Kombination Leistung und ohmsches Gesetz
Recherchieren Sie mit den Links im Internet und tragen Sie den
Lösungsvorschlag in die Unterlagen ein.
1
Elektrische Leistung und ohmsches Gesetz
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Arbeitsblatt Aufgabe 1 „Kombination ...“
11
Arbeitsblatt Aufgabe 2 Laborübung
12
13
14
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Ausgabe
3. November 2010
Thema: 8.16 Elektrische Arbeit
Sie werden in einer Einzelarbeit eine Recherche im Internet
durchführen.
I
kW h
Material
Aufgabenstellung
In die Arbeitsblätter und teilweise auf
separate Blätter sind
UV
R
V
U
• die Berechnungen der
elektrischen Arbeit zu
untersuchen.
• die Einheiten und Umrechnungen
der elektrischen Arbeit zu
bestimmen.
• die Messvarianten der
elektrischen Arbeit anzuwenden.
• die Leistungsberechnung aus der
Energiemessung zu bearbeiten.
Die Recherchen können mit den
Links auf der nächsten Seite
durchgeführt werden.
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
A
1
2
3
4
6
5
L
N
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Aufgabe
Material
Ausgabe
3. November 2010
Elektrische Arbeit
Recherchieren Sie im Internet mit Hilfe der nachfolgenden Links des
erwähnte Thema und halten Sie die Erkenntnisse fest.
1
Elektrische Arbeit, Theorie 1
2
Elektrische Arbeit, Theorie 2
3
Formeln elektrische Arbeit
4
Unterrichtsmaterial elektrische Arbeit
5
Grundwissen elektrische Arbeit
6
7
8
9
10
11
12
Energieproduktion
13
Energiefakten
14
Energielexikon
15
16
17
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Die Ergebnisse müssen untereinander ausgetauscht werden.
Die Erfahrungen werden in die Arbeitsblätter der Schulunterlagen
übertragen. Korrekturen müssen bearbeitet werden.
Für Nachbearbeitungen können die Arbeitsblätter ab Internet bezogen
werden.
Eine Zusammenfassung und die Formelbucheinträge werden im Plenum
ausgeführt.
Präsentation
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
TG Technologische Grundlagen
4 Mechanik
Ausgabe
3. November 2010
Sie müssen zuerst ein Thema bearbeiten, erst dann können Sie die
entsprechenden Tests bearbeiten.
Der Zugang zu den Kontrollaufgaben erhalten Sie nur unter den
einzelnen Fachgebieten.
Die Resultate müssen Sie dem Fachlehrer vorlegen mit der
Selbsteinschätzung. Nach erfolgreicher Abarbeitung eines Themas
dürfen Sie das nächste Gebiet in Angriff nehmen.
Evaluation
Hans-Rudolf Niederberger
Vordergut
8772 Nidfurn
Version 1
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