focus naturwissenschaften der sternenhimmel im unterricht im

FOCUS NATURWISSENSCHAFTEN
DER STERNENHIMMEL IM UNTERRICHT
IM ANFANG WAR DIE KRAFT
Inhaltsverzeichnis
1. Der Sternenhimmel im Unterricht _______________________________________________________ 3
2. Im Anfang war die Kraft ________________________________________________________________ 9
2.1 Die Wippe und Verwandte __________________________________________________________ 9
Wippe _____________________________________________________________________________ 10
Balkenwaage _______________________________________________________________________ 12
Brechstange ________________________________________________________________________ 13
Schubkarre ________________________________________________________________________ 13
2.2 Rolle ____________________________________________________________________________ 14
2.3 Flaschenzüge _____________________________________________________________________ 16
2.4 Warum bekomme ich beim Heben Kreuzweh? ________________________________________ 17
1. Der Sternenhimmel im Unterricht
Kalarau. Brahm a, d er oberste Gott, rief d ie Götter zu sich, um von jenem Trank zu
trinken, d er unsterblich m acht. Es hatte sich d er Däm on Kalarau eingeschlichen.
Sonne und Mond bem erkten d en Eind ringling und schlugen ihm d en Kopf ab. Da
bereits Tropfen auf Kalaraus Zunge w aren, w urd e d as H aupt u nsterblich und jagt
seither - auf d er Suche nach Rache - Sonne und Mond , um sie zu fressen.
Andromeda. And romed a w ar d ie Tochter von Kepheus und Kassiopeia. Die Königin
behauptete, d ass ihre Tochter schöner sei als d ie N ereid en. Die Nereid en w aren d ie
Töchter d es w eisen Meergreises N ereus. Poseid on bestrafte Kassiopeias H ochm ut,
ind em er eine Flut sand te und d as Meeresungeheuer Ketos w eckte. Das Orakel von
Am m on riet Kep heus seine Tochter zu opfern. And rom ed a w urd e an einen Felsen
gekettet. Gerad e als Ketos sich And rom ed a näherte, erblickte Perseus aus d er Luft
d ie Szene - u nd verliebte sich. Perseu s besiegte d as Ungeheu er und heiratete
And rom ed a.
Während d es Kam p fes hatte Perseus d as H aupt d er Med usa ins Gras in Ufernähe
gelegt. Die Gräser verfärbten sich und versteinerten. Seither gibt es Korallen.
Sterne: A lpheratz oder Sirrah (Pferdenabel), M irach (Gürtel), A lmach oder A lamak
Perseus. Das Orakel von Delphi w eissagte d em König Akrisios, d ass ihn einst sein
Enkel töten w erd e. Akrisios schloss seine Toch ter Danae in einen oben offenen Turm
aus Kupfer. Zeus verliebte sich und ließ sich in Form eines Goldregens auf Danae
fallen. Danae gebar Perseus, d en "Gold geborenen". Akrisios ließ die beid en in eine
Kiste nageln und ins Meer w erfen. Von Göttern behütet strand ete d ie Kiste auf d er
Insel Seriphos. Der König d ieser Insel, Polydektes, w ollte Danae mehr od er w eniger
zur Ehe zw ingen. Um Perseus au s d em Weg zu schaffen, erfand Polyd ektes d ie
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Steuer. Perseus versprach d as H aupt d er Med usa zu bringen. Die Gorgone Med usa
hatte Schlangenhaar und ihr Blick konnte versteinern.
Athene riet Perseus zuerst d ie Schw estern d er Gorgonen, d ie Graien, d ie "Uralten",
aufzusuchen. Diese d rei hatten zusam m en nur ein Auge und nur einen Zahn.
Perseus überlistete sie. Es gelang Perseus schließlich d er Med usa d en Kopf
abzuschlagen - m ithilfe d es Schild es d es Athene, d er Flügelschuhe d es H erm es, d er
H ad eskappe, d ie und urchd ringliche N acht verbreitet, und d em Sichelschw ert d es
H ephaist.
Dem toten Körper d es Med usa entsprang d as geflügelte Pferd Pegasos.
Sterne: A lgenib (Seite) oder M irfak (Ellbogen), A lgol (Dämonenstern)
Taurus, d er Stier. In Gestalt eines w eißen Stiers m it H örnern aus Ed elsteinen und
blauen Augen hatte Zeus d ie Prinzessin Europa nach Kreta entführt.
In einem and eren Mythos hatte Zeus Io, eine Priesterin d er H era, in eine Kuh
verw and elt, um sie vor H era zu verbergen. H era w ollte d iese Kuh zum Geschenk
und ließ sie von Argos bew achen. H erm es überlistete und tötete Argos. H era heftete
d essen Augen auf d en Schw eif eines Pfaus u nd ließ d ie Kuh Io von einer Brem se bis
nach Ägypten jagen. Dort gab Zeus Io ihre m enschliche Gestalt w ied er und berührte
sie nur m it d er H and . Io gebar Epaphos ("d er von d er Berührung"), d er später König
von Ägypten w urd e. Io w urd e auch m it Isis id entifiziert.
Bei d en Röm ern stand Taurus für d en Weingott Bacchu s. Bei d en Festen, d ie ihm zu
Ehren abgehalten w urd en, um ringten tanzend e Mäd chen (d ie H yad en und Plejad en)
einen blum engeschm ü ckten Stier.
Sterne: A ldebaran (der (den Plejaden) N achfolgende), Elnath (der Z ustoßende)
Hyaden und Plejaden. Die H yad en sind d ie Töchter d es Okeanos und d er Tethys.
Ihr N am e bed eutet die "Verregneten". Das erste Erscheinen d ieser Sterne in d er
Morgend äm m erung bzw . d as letzte Erscheinen nach Sonnenuntergang fielen im
Altertum auf End e Mai bzw . End e N ovem ber. Die Araber sahen in d en H yad en
kleine w eibliche Kam ele und im hellen Ald ebaran d as große Kam el.
Die Plejad en, d as so genannte Siebengestirn, w aren d ie Töchte d es Atlas, d ie Zeus gem einsam m it ihrer Mutter Pleione - an d en H im m el hob, um sie vor d en
N achstellungen d es Riesen Orion zu schützen. Die Ind er sahen in d en Plejad en eine
Flam m e, d ie d em Feu ergott Agni gew eiht w ar. Für d ie Ind ianer Zentralbrasiliens
w aren d ie Plejad en ein H au fen beiseitegefallener Mehlkörner. Der helle Ald ebaran
w ar ein ganzer Mehlklum pen. Die Irokesen w ied erum sahen in d en Plejad en d ie
"Sieben tanzend en Kind er".
Der H öchststand d er Plejad en w ar d er Zeitpunkt für d en H exensabbat. Dies w ar in
d er Zeit um d en ersten N ovem ber.
Orion. Orion heißt "d er Erdgeborene". Die Götter Zeus, Poseid on und H erm es
schenkten d em alten H yrieus als Dank für d essen Gastfreund schaft auf höchst
eigenw illige Weise einen Sohn. Ovid schreibt hierzu: "alle (d ie Götter) traten an d ie
H aut d es Stiers - Scham verbietet d as Weitere zu erzählen. Dann d eckten sie d ie
feuchte H aut zu, ind em sie Erd e d arauf w arfen; und es d auerte zehn Monate, d a
entstand d araus ein Kind , H yrieus nannte es Urion, w eil es so gezeugt w ar." Orion
w ar ein großer Jäger, d er d am it prahlte, alle bekannten Tiere töten zu können. Gaia,
d ie Erd e, sand te d aher einen Skorpion, d er Orion tötete. Äskulap, d er im Sternbild
Ophiuchu s an d en H im m el geheftet ist, führte Orion w ied er aus d em Reich d er
Toten heraus. Der große Jäger flieht aber imm er noch d as klein e Tier, d as ihn einm al
getötet hatte: w enn d er Skorpion am Osthim m el au fgeht, geht Orion im Westen
unter.
Einem and eren Mythos nach w urd e Orion von Artem is, d er Göttin d er Jagd , getötet.
Im ägyptischen Kultu rkreis w urd e Orion m it Osiris id entifiziert. Osir is w urd e von
seinem Brud er Seth getötet und von seiner Schw ester Isis w ied erbelebt. Isis
w ied erum ist am H im m el als d er hellste Stern Sirius zu find en.
Das alte Volk d er H ebräer sah in Orion d en Jäger N im rod (1. Mos 10, 8)
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Ind ios aus Zentralbrasilien sahen im Orion "d as Große Gestell", auf d em Maniok
getrocknet w ird .
Sterne: Beteigeuze (Schulter des Riesen), Rigel (Bein des Riesen), Bellatrix (Kämpferin),
M intaka (Gürtel)
Auriga, d er Fuhrm ann. König Oinom aos w ollte seine Tochter H ippod am eia
("Pferd ezähm erin") nur d em zur Frau geben, d er ihn in einem eigenw illigen
Pferd erennen schlagen kann. Oinom aos w ar allerd ings unschlagbar, d a er d ie Pferd e
d es Ares hatte, d ie schneller w aren als d er Wind . Pelops hatte sich in H ippod am eia
verliebt und gem einsam versuchten sie Oinom aos zu überlisten. Pelops überred ete
Myrtilos, d en Fuhrm ann von Oinom aos, d ie Zapfen am Wagen d urch w ächserne
Stifte zu ersetzen. Als Lohn versprach Pelops d as halbe Reich und d ie
H ochzeitsnacht. Im Rennen schließlich w urd e Oinom aos von d en Pferd en d es Ares
zu Tod e geschleift. Myrtilos w urd e später von Pelops in d ie Tiefen g estürzt. H erm es
heftete Myrtilos als Sternbild Fuhrm ann an d en H im m el.
Sterne: Kapella (weibliche Z iege), M enkalinan (linke Schulter des Fuhrmanns); für die Inder
war Kapella das Herz Brahmas
Canis Major, d er Große H und . Der hellste Stern am H im m el, Sirius, m arkierte für
d ie Ägypter d as so genannte Sothis-Jahr. Dessen erstes kurzes Erscheinen vor
Sonnenaufgang fand Mitte Juli statt und künd ete d am it d ie jährliche N ilschw em m e
an (u nd d ie H und stage). Siriu s w urd e lange Zeit m it Isis verbu nd en. Später w urd e
d araus d er schakalköpfige Gott Anubis, d er d ie Kunst d es Einbalsam ierens erfand .
Die Griechen ord neten d en Großen H und d em Jäger Orion zu. Einer and eren
Überlieferung zufolge hand elt sich beim Großen H und um d en d reiköpfigen
H öllenhund Zerberus.
Für d ie Chinesen w ar Sirius Tien -lang, d er him m lische Schakal. Die süd lichen Sterne
d es Großen H und es verkörpern Pfeil und Bogen, m it d enen Tien -lang getötet w urd e,
nachd em er d ie Ernte verschlu ngen hatte.
Sterne: Sirius (funkelnd), M irzam (der V orausgehende), W ezen (Gewicht), A dhara
(Jungfrauen)
Canis Minor, d er Kleine H und . Für d ie Araber w aren d er Große und d er Kleine
H und zw ei Schw estern, von d enen eine (Canis Major) w eglief und d ie and ere
w einend zurückließ.
Sterne: Procyon (vor dem Hund), Gomeisa (mit wässrigem A uge)
Pegasus. Der Bezw inger d es Pegasus w ar Bellerophon ("d er d en Belleros tötete"), d er
Sohn d es Königs Glaukos. Mithilfe d es geflügelten Pferd es tötete Bellerophon d ie
Chim aira, ein Mischw esen aus Ziege, Löw e und Drache. Als Bellerophon auf
Pegasus d en H im m el erstürm en w ollte, schleud erte Zeus einen Blitz und stürzte
d am it Bellerophon in d ie Tiefe.
Sterne: Sirrah (Pferdenabel), Scheat (Schienbein), M arkab (Sattel), A lgenib (Seite)
Ursa Major, d er Große Bär. Der Sohn von Gaia, d er Erd e, und Uranos, d em H im m el,
Kronos verschlang d ie Kind er seiner Frau Rhea. Um ihr jüngstes Kind , Zeus, zu
retten, w ickelte Rhea einen Stein in Wind eln. Zeus selbst w urd e von d en N ym phen
H elike und Kynosura aufgezogen. Später w urd en d iese beid en von Zeus als d ie
Sternbild er Großer und Kleiner Bär an d en H im m el geheftet. Die Ziege, d ie Zeus
säugte, w ar Am altheia. Sie ist Capella, d er hellste Stern im Fuhrm ann.
Einem and eren Mythos nach ist d ie schöne Kallisto, eine Geliebte von Zeus, als große
Bärin an d en H im m el geheftet. Ihr Sohn Arkas ist d er Kleine Bär. H era sorgte d afür,
d ass sich d ie Bären nicht w ie d ie and eren Sternbild er unter d em Rand d er Erd e zur
Ruhe begeben d ürfen, sond ern ew ig d en Pol um kreisen m üssen. Sie sind (zum ind est
in unseren Breiten) zirkum polar.
Die Britannier sahen in d em Sternbild den Streitw agen d es König Artus, d ie
Wikinger d en Wagen d es Wod an od er Od in. Im England d er Renaissance w ar d as
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Sternbild als "Karls Wagen" bekann t. Für d ie Röm er w aren d ie Sterne d es großen
Wagen d ie Sieben Dreschochsen. Die Araber sahen d arin einen Sarg, d em drei
Klagew eiber folgen.
Sterne: Dubhe (Bär), M erak (Flanke), Phecda (Oberschenkel), M egrez (Steiß), A lioth, M izar,
A lkor (Reiter), A lkaid oder Benetnash (der "A nführer der Trauernden" der Kinder von A l
N a' ash, die laut einer arabischen Legende vom Polarstern A l Jadi ermordet wurden)
Alpha Ursae Minoris, Polaris, d er Polarstern. Für d ie Paw nee-Ind ianer w ar d er
Polarstern "d er Stern, d er nicht herum w and ert". Angelsächsische Stäm m e nannten
ihn Scip -Steorra, d en Schiffsstern. In Legend en aus ganz Asien w ird d er Polarstern
als Gipfel d es kosm ischen Weltbergs, d es sagenhaften Meru od er Sum eru betrachtet.
Auf d em Gipfel d es Meru w ohnen unter and erem Ind ra, Surya und Vishnu. In
m anchen altchinesischen Schriften ist d er Polarstern d ie Achse d es Universum s od er
d as Rad d es Lebens.
Polaris ist blaugrün, rund 360 Lj. entfernt und 1600m al lichtstärker als unsere Sonne.
Er ist ein Cepheid en-Veränd erlicher m it einer Period e von knapp fünf Tagen.
D ie "neun" Planeten. „Mein Vater erklärt m ir jed en Sonntag unsere neun Planeten“,
Merkur, d er flinke Götterbote, Venus, d ie strahlend schöne Göttin d er Liebe, d ie
Erd e, Mars, d er blutrote Kriegsgott; Jupiter w ar bei d en Griechen Zeus, Saturn w ar
Kronos; d er Vater von Kronos schließlich w ar Unranos, d er H im m el; N eptun und
Pluto sind Poseid on u nd H ad es, d ie Brüd er von Zeus.
Bootes, d er Rind erhirte. Die Bezeichnung Bootes kom m t in H om ers Od yssee vor;
d iese Bezeichnung ist verm utlich sehr viel älter als 3000 Jahre. Verm utlich w ar
Bootes d er ursprüngliche N am e von Arcturus. Bootes bed eutet verm utlich "Wächter
d es Wagens", also Bärenhüter. H eute w ird Bootes als Rind erhirte übersetzt. Grund
für d iese Unstim m igkeiten sind au ch d ie u nterschied lichen Mythen, d ie sich um
Bootes ranken.
Auf d er H ochzeit von Kad m os und H arm onia verliebten sich Dem eter und Iasion
leid enschaftlich ineinand er. Als Zeus, d er selbst in Dem eter verliebt w ar, d ies
bem erkte, tötete er Iasion. Die Göttin gebar zw ei Söhne, Plutos ("Reichtum ") u nd
Philom elos ("Freund d er Lied er"). Plutos schützte d ie Fülle d er fruchtbaren Feld er,
Philom elos erfand Pflug und Wagen und lebte als arm er Bauer zufried en. Dem eter
erhob Philom elos als Sternbild Bootes an d en H im m el u nd er w ird d ort als Pflüger
gesehen.
In einer and eren Erzählung w ird Arkas, d er Sohn d er Kallisto, gem einsam m it seinen
Jagd hund en an d en H im m el versetzt. Arkas allerd ings nicht als Kleiner Bär, sond ern
als Bärenhüter. Seine H und e Chara und Asterion als Ja gd hund e (in d er N ähe d es
Großen Bären).
Eine d ritte Erzählung bringt d en Athener Ikarios m it Bootes in Verbind ung.
Dionysos schenkte Ikarios einen Weinstock und w eihte ihn in d ie Kunst d es
Weinbaus ein. Als Bau ern vom Wein betrunken w urd en, d achten sie, Ik arios habe sie
vergiftet und erschlu gen ihn. Seine Tochter Erigone m achte sich m it d em H und
Maira auf d ie Suche nach d em Grab ihres Vater. Als sie es fand , starb sie vor Trauer.
Zeus hob Erigone als Sternbild Jungfrau an d en H im m el, Ikarios w urd e zu Bootes
und Maira zu Procyon im Kleinen H und .
Sterne: A rcturus, N ekkar, Seginus
Virgo, d ie Jungfrau. In d er griechischen Mythologie steht d as Sternbild Jungfrau für
d ie Göttin Persephone, d ie Tochter d er Fruchtbarkeitsgöttin Dem eter. H ad es hatte
Persephone in d ie Unterw elt entführt. Dem eter suchte ihre Tochter vergeblich. In
ihrer Trauer ließ sie auf d er Erd e nichts m ehr w achsen. Zeus schritt ein und hand elte
einen Kom prom iss aus. Einen Teil d es Jahres (d en Winter) verbringt Dem eter in d er
Unterw elt und d en and eren auf d em Olym p bei ihrer Mutter.
Die Babylonier verband en d ieses Sternbild m it d er Fruchtbarkeitsgöttin Ischtar bzw .
Astarte. Auf d iese geht auch Eostre, d ie sächsische Göttin d er Fruchtbarkeit und d es
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Frü hlings zurück, in d eren Verehrung d as Osterfest seine Wurzeln hat. Ischtar stieg
in d ie Unterw elt hinab, um d en Leichnam ihres Liebhabers, d es Erntegottes
Tam m uz, zu su chen. In d ieser Zeit kann auf d er Erd e nichts w achsen.
Sterne: Spica (Kornähre), Porrima (Göttin der Geburt)
Gemini, d ie Zw illinge. In d er griechischen Mythologie stellen d ie beid en hellsten
Sterne d es Sternbild es Kastor und Pollux (griechisch: Polyd eukes) d ar. Sie w aren d ie
Söhne d er Led a, d er Königin von Sparta. Der Vater von Pollux w ar Zeus, jener von
Kastor Tynd areos. Der eine w ar d ad u rch unsterblich, d er and ere allerd ings nicht. Als
Kastor getötet w u rd e, w ollte d er unsterbliche Pollux d essen Schicksal teilen. Zeus bot
ihm an, d ie halbe Zeit m it Kastor in d er Unterw elt zu sein und d ie and ere H älfte m it
ihm auf d em Olym p zu verbringen.
Die Röm er sahen in d en beid en Sternen Rom ulus und Rem us. In Ägypten sah m an in
ihnen zw ei sprießend e Pflanzen, bei d en Phöniziern zw ei junge Ziegen.
Sterne: Kastor, Pollux
D raco, d er Drache. H erakles m usste im Dienst von Eurystheus zw ölf scheinbar
und urchführbare Arbeiten erled igen. Eine bestand d arin, d ie Äpfel d er H esperid en
zu rauben. Diese Äpfel w urd en von einem hund ertköpfigen Drachen bew acht. Die
griechischen Götter m ussten sie essen, u m unsterblich sein zu können. H erakles
tötete d en Drachen und überlistete Atlas, d en Vater d er H esperid en.
Thales von Milet stutzte im sechsten vorchristlichen Jahrhu nd ert d em Drachen d ie
Flügel und m achte d araus d as Sternbild Kleiner Wagen. Den Seeleuten schließlich
riet Thales, sich für d ie N ord richtung nach d em Kleinen Wagen anstatt - w ie d am als
üblich -nach d em Großen Wagen zu richten.
Im alten Ägypten sah m an im Drachen ein N ilpferd bzw . ein Krokod il.
Sterne: Das weit offene, auf Herkules gerichtete M aul des Drachen bilden die Sterne Rastaban
(„Schlangenkopf“), Eltanin („Drachenkopf“) und Genam („Kinnbacke“)
Corvus und Crater, Rabe und Becher. Apoll beauftragte einen Raben in einem
gold enen Becher Wasser für d as heilige Opfer zu holen. Der Rabe allerd ings ließ sich
auf einem Bau m nied er und w artete (sehr lange), bis d ie Feigen reif w aren. Dem Gott
erzählte er, d ass ihn eine Wasserschlange d aran gehind ert hätte, rechtzeitig w ied er
zurück zu sein. Daraufhin versetzte Apoll, um alle and eren zu m ahnen, Rabe und
Becher gem einsam m it d er Schlange an d en H im m el.
Hydra, d ie nörd liche Wasserschlange. In einer w eiteren Arbeit m usste H erakles
(„H eras Ruhm “) d ie lernäische H yd ra töten. Sie hatte m ehrere Köpfe, einer d avon
w ar unsterblich. Sobald H erakles einen Kopf abschlug, w uchsen zw ei w eitere nach.
Erst m ithilfe seines N effen , Iolaos, gelang es H erakles d ie H yd ra zu bezw ingen.
Sobald H erakles einen Kopf anschlug, versengte Iolaos sofort d ie frisch geschlagenen
Wund e, um zu verhind ern, d ass w eiteren Köpfe nachw achsen konnten. Im Laufe d es
Kam pfes m usste auch noch ein Krebs, d er von H era geschickt w urd e, bezw ungen
w erd en.
Das Sternbild Krebs befind et sich in u nm ittelbarer N ähe d er Hyd ra. Die Babylonier
sahen d arin d as Tor zur Wied ergeburt. Im alten Ägypten sah m an in d iesen Sternen
einen Skarabäus, also d en Geburtsort d er Sonne.
Sterne: A lphard („Einsamer in der Schlange“; Tycho Brahe nannte diesen Stern Cor Hydrae,
Herz der Hydra); Sterne im Sternbild Krebs: A cubens („Z ange“), A sellus borealis
(„nördlicher Esel“), A sellus australis („südlicher Esel“), Praesepe („Krippe“)
Literatur:
„Sternbild er und ihre Mythen“, Gerhard Fasching
„Was Sternbild er erzählen: Die Mythologie der Sterne“, Geffrey Cornelius
„Die großen Sternbild er: 88 Konstellationen und ihre Geschichte“, Ian Rid path
„Im pulse Physik, Kopiervorlagen Sternenhim m el“, Tatjana Benesch
7
„Zw illing, Stier und Großer Bär : Sternbild er erkennen auf d en ersten Blick“, H ans
Rey
Sternenkarte:
http:/ / ulrich-cord es.gm xhom e.d e/ astro/ germ an/ sternk.htm
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2. Im Anfang war die Kraft
Das schwächste Mädchen schlägt die stärksten Buben. Wie dreht sich nochmal die
verflixte Rolle? Meine Beißzange ist so schwach! Mama und ich auf der Wippe – das
geht nie gut. Wie schafft der Bagger das? Warum bekommel ich beim Heben
Kreuzweh?
Mit einfachen Experimenten, Denksport … soll diesen und ähnlichen Fragen auf den
Grund gegangen werden.
Das Ziel dahinter: wie fördere ich die Experimentierlust und wie entwicklen dabei
die Schüler Kompetenzen in Physik.
Hier nun eine Reihe von Vorschlägen zu Experimenten:
„Mama und ich auf der Wippe – das geht nie gut.“
Physik versteht.
Na ja, vielleicht doch, wenn Mama etwas von
2.1 Die Wippe und Verwandte
Wenn eine Mutter mit ihrem Kleinkind auf einer Wippe schaukeln will, ist das mit
einigen Schwierigkeiten verbunden. Ein Kind auf einer Seite, die Mutter gleich weit
weg auf der anderen? (meist sind ja die Haltegriffe festgeschraubt). Nach wenigen
Versuchen gibt die Mama meist auf und schaukelt das Kind ganz locker mit der
Hand, setzt sich näher zur Mitte der Wippe oder lädt ein paar andere Kinder ein sich
alle auf eine Seite zu setzen. Dann hat eventuell Mama ein Problem und kann nicht
mehr runter …
Man kann als LehrerIn natürlich eine Hebelstange aufbauen und verschiedene
Gewichte daran hängen.
Ein normales Lineal, ca. 30 cm, lauter gleiche Schraubenmuttern (wie auf den Fotos die waren gerade vorhanden) ermöglichen jedem Schüler/jeder Schülerin selbst
auszuprobieren, welche Kombinationen die „Wippe“ im Gleichgewicht halten.
9
Wippe
Material
*
Lineal ca 30 cm (so eines sollte jed er Schüler m itnehm en)
*
Schraubenm uttern – gibt’s im Baum arkt auch als Großpackung
*
Auflage – ich w ürd e einfach eine Dreikantleiste im Baum arkt kaufen und
in 5cm lange Stücke zersägen und etw as abschleifen, d am it sich niem and
verletzt
od er: ein A4-Blatt längs d er schm alen Kante vierteln und zusam m enfalten,
erneut vierteln und m it einer Büroklam m er zusam m enstecken
od er: einen Bleistift nehm en
*
Arbeitsanleitung
*
Aufbau laut Arbeitsblatt
Durchfü hrung
*
Arbeitsblatt austeilen (od er Arbeitsauftrag an d ie Tafel schreiben)
*
Material verteilen, Auflage und ca 10 Schraubenm uttern
bei m ittiger Auflage d er Dreikantleiste sollten w enigstens 3 verschied ene
*
Möglichkeiten gefund en und d okum entiert w erd en .
*
bei asym m etrischer Auflage w enigstens eine.
*
je nach Schulstufe kann nun gerechnet w erd en
10
Arbeitsblatt Hebelgesetz 1 (Wippe)
Aufbau
Anleitung
*
Falten sie ein A4- Blatt :
ein A4-Blatt längs d er schm alen Kante vierteln und zu sam m enfalten,
erneut vierteln und m it einer Büroklam m er zusam m enstecken
*
*
legen sie d as Lineal so auf , d ass d as Lineal links und rechts gleich w eit
entfernt ist
Verteilen sie Schraubenm uttern links und rechts so, d ass d as Lineal im
Gleichgew icht ist – und schreiben sie d ann d ie Position d er Muttern auf
(Entfernung d er Mitte d er Scheibe zu m Drehpunkt)
Es können auch verschied en viele Schraubenm uttern auf jed er Seite sein.
z.B.
*
z.B
es sollten w enigstens 3 verschied ene Möglichkeiten gefund en und
d okum entiert w erd en .
links
rechts
2 Schraubenm uttern
5cm 1 Schraubenm utter
10cm
Ausw ertung:
*
es kann nu n gerechnet w erd en , d as H ebelgesetz folm u liert od er von d en Sch ü lern
erarbeitet w erd en u nd d er Begriff d es Drehm om ents eingefü hrt w erd en (Unter u nd
Oberstu fe)
Ergänzung für Oberstufe
*
*
legen sie d as Lineal so au f d ie Dreikantleiste, d ass d as Lineal links und rechts nicht gleich
w eit entfernt ist
versu chen sie es m it einer d er obigen Einstellu ngen u nd schreiben sie d ie Beobachtu ngen
au f.
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Balkenwaage
analog zur Wippe kann man mit dem Lineal auch eine Balkenwaage bauen
Material
*
*
*
*
*
Lineal ca 30 cm (so eines sollte jed er Schüler m itnehm en)
Schraubenm uttern – gibt’s im Baum arkt auch als Großpackung
5 Büroklam m ern + ca 20cm Garn pro Schüler
Arbeitsanleitung
Aufbau laut Arbeitsblatt
Durchfü hrung
*
Arbeitsblatt austeilen (od er Arbeitsauftrag an d ie Tafel schreiben)
*
Material verteilen, und ca 10 Schraubenm uttern
*
w enigstens 3 verschied ene Möglichkeiten find en und d okum entieren .
*
bei asym m etrischer Auflage w enigstens eine (vgl.Schnellw aage)
*
je nach Schulstufe kann nun gerechnet w erd en
Arbeitsblatt H ebelgesetz 2 (Balkenw aage)
Aufbau
z.B.
Anleitung
in d er Mitte d es Lineals d en Fad en befestigen und d as Lineal
*
ausbalancieren, Büroklam m ern zu H aken biegen, d ie m an auf d as Lineal
hängen kann.
Verteilen sie Schraubenm uttern links und rechts so, d ass d as Lineal im
Gleichgew icht ist – und schreiben sie d ann d ie Position d er Muttern auf
*
(Entfernung d er Mitte d er Scheibe zum Dr ehpunkt)
Es können auch verschied en viele Schraubenm uttern auf jed er Seite sein.
es sollten w enigstens 3 verschied ene Möglichkeiten gefund en und
*
d okum entiert w erd en .
links
rechts
z.B
2Schraubenm uttern
5cm
1 Schraubenm utter
10cm
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Fingerleicht etwas Schweres heben
Brechstange Arbeitsblatt H ebelgesetz 3 (Brechstange)
Material
*
Lineal ca 30 cm (so eines sollte jed er Schüler m itnehm en)
*
Bleistift
*
Buch
Aufbau
Durchfü hrung
verschied ene Gegenständ e auf d as Lineal legen und versuchen m it
*
m öglichst w enig Kraftaufw and d en Körper anzuheben
*
w enigstens 3 verschied ene Möglichkeiten find en und d okum entieren .
Schubkarre Arbeitsblatt H ebelgesetz 4 (Schubkarre)
Aufbau
z.B.
Durchfü hrung
verschied ene Gegenständ e an verschied enen Stellen auf d as Lineal legen
*
und versu chen m it m öglichst w enig Kraftaufw and d en Körper über d en
Tisch zu schieben
*
w enigstens 3 verschied ene Möglichkeiten find en und d okum entieren .
w o m üssen Körper und H and sein, d am it m öglichst w enig Kraft gebraucht
*
w ird
natürlich geht’s m it Räd ern an d er Spitze leichter, aber w ie m an in
Westernfilm en sehen kann, lassen sich auch sehr schw ere Gegenständ e auf
d iese Weise ziehen (z.B. Ind ianerzelte )
p.s.
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2.2 Rolle
Man sagt Archim ed es nach er habe ein Schiff allein aus d em Meer gezogen. 2)
Unsere Zeit ist vielleicht etw as w eniger spektakulär, aber genau d em selben Prinzip
verhaftet: einfache Rollen zum H eben von Eim ern und schw eren Gegenständ en,
Kräne, Zahnräd er, Fahrrad übersetzu ngen …
Rollen und Flaschenzüge sind in d en m eisten Schulen vorhand en, w enn nicht kann
m an sich auch hier behelfen.
Viele Schüler erkennen eine Rolle nicht gleich als H ebel – aber m an kann es ja m al
m it einem quergelegten d rehbaren Stab als „feste Rolle versuchen , w as zu gegebenerm aßen unpraktisch ist, d en H ebel aber gut zeigt.
Arbeitsblatt H ebelgesetz 3
Aufbau
z.B.
Anleitung
*
einen Fad en für d ie Aufhängung d er Rolle befestigen
*
Büroklam m ern zu H aken biegen
Büroklam m ern am and eren Fad en befestigen, über d ie Rolle legen und d ie
*
Rolle ausbalancieren
links
rechts
z.B
2 Schraubenm uttern
2
Schraubenm uttern
2)
„….Es kreisen einige Geschichten u m Archim ed es, d ie hier nicht u nerw ähnt bleiben sollen, d a sie
d er u ns nu n eher trocken erscheinend en Person eine gew isse Lebend igkeit geben. Die erste
Erzählu ng kreist u m d as H ebelgesetz. Um König H iero d ie Tatsache, d aß er m it einem kleinen
Kraftau fw and ein großes Gew icht bew egen könne, soll er m it einer Art Flaschenzu g von d er Kü ste
au s ein riesiges Schiff bew egt haben. Begeistert rief er au s:
       
Gebt mir einen festen Punkt, und ich hebe die Welt aus den Angeln!
…“
http :/ / geom etrie.d iefenbach.at/ Geschichte/ Archim ed es/ Text3.htm
14
Wie d reht sich nochm al d as verflixte Rad ?
*
?
legen sie eine Anzahl Zahnräd er (aus d em Bastelm arkt od er
Spielw arengeschäft) auf d en Overhead
w ie d reht sich d as letzte Rad
*
Zeichnen sie eine Anzahl ineinand er verzahnter Zahnräd er auf
?
-Wie bew egen sie sich
-Pfeile einzeichnen
-(für Fortgeschrittene, verschied en große Zahnräd er) ist d as letzte
schneller od er langsam er als d as erste Zahnrad
-d ie Schüler zeichnen selbst
Variationen
*
m an kann auch Zahnräd er aus festem Papier / Karton m achen und
sie auf eine Pinw and stecken
…
15
2.3 Flaschenzüge
- Das schwächste Mädchen schlägt die stärksten Buben
Material
2 Stangen (Besenstiele vom Baum arkt, längere Stativstangen)
Seil (z.B Stück Wäscheleine)
Abstand halter (d am it sich keiner d ie Finger einklem m t): angeschrau bte Laborm uffen
Aufbau
Schü ler
Stange
Seil
je 2 Schüler halten eine Stange
d as Seil w ird auf eine Stange befestigt und
d ann um beid e locker herum gew ickelt
Vorsicht:
Zurücklehnen verboten
Abstand halter an d en Stangen anbringen
ev. auch Schüler, d ie d ie 4 Beteiligen von hinten auffangen können
Durchfü hrung
*
Schü ler nach Skizze au fstellen
*
d as Mäd chen zieht am freien Seilend e, d ie SchülerInnen halten d agegen
es können verschied en viele Um w icklungen hergestellt und ausprobiert
*
w erd en
Erklärung,Bem erkung
es hand elt sich um einen Flaschenzug, w obei d ie Stangen d ie Rollen
*
ersetzen
es fällt hier sehr gut auch d ie gold ene Regel d er Mechanik auf :
*
„Was an Kraft gew onnen geht an Weg verloren“
16
2.4 Warum bekomme ich beim Heben Kreuzweh?
Hauptgrund dafür ist die ungleichmäßige Beanspruchung der Bandscheiben, auf die
speziell beim falschen Bücken sehr große Kräfte wirken.
Hier im folgenden eine Zusammenstellung von einigen Internetseiten, die sich mit
dem Thema befassen
http:/ / w w w .arbeitsinspektion.gv.at/ AI/ Arbeitsstaetten/ Arbeitsvorgaenge/ arbeits
vorgaenge010.htm
m anuelle Lasthand habung gibt einen guten Überblick über richtiges H eben

Lasthand habu ng im Sitzen

http:/ / w w w .arbeitsinspektion.gv.at/ N R/ rdonlyres/ B770AAC3-B824-4273-8ECED466EEE9F3F8/ 0/ BroschuerePacks_leichter_anBauw esen.pd f
Eine sehr ausführliche Beschreibung d es Problem s m it sehr inform ativen

Bild ern über d ie Band scheibe find et sich ab Seite 10 und au ch speziell
p18(Lad ung in Bezug auf d en Körper)
http:/ / w w w .baua.d e/ nn_12238/ d e/ Them en-von-A-Z/ PhysischeBelastung/ pd f/ LMM-H eben-H alten-Tragen.pd f?
H eben und Tragen (baua : Bund esanstalt für Arbeitsschutz
Arbeitsm ed izin)
und
http:/ / w w w .baua.d e/ cae/ servlet/ contentblob/ 674110/ publicationFile/ 49903/ LM
M-H eben-H alten-Tragen.pd f;jsessionid =6E8E471520C96AEFCB5970F361AE24FD
d irekt zum Dokum ent

p2: Wirksam e Last: Tabelle d arüber, w elche Last am Körper w irkt, abhängig von
d er Körperhaltung
http:/ / w w w .baua.d e/ cae/ servlet/ contentblob/ 673892/ publicationFile/ 47182/ A7.
pd f
Broschüre H eben u nd Tragen

http:/ / w w w .auva.at/ m ed iaDB/ MMDB131860_M025.pd f
AUVA H eben und Tragen, Merkblatt zum Them a

17