Untersuchung kraftumformender Einrichtungen

Im Alltag werden verschiedene kraftumformende Einrichtungen eingesetzt. Für alle diese Einrichtungen gilt die „Goldene Regel der Mechanik".
a)	Formuliere diese Regel.
b)	Erläutere, was du unter dem Wirkungsgrad einer kraftumformenden Einrichtung verstehst.
c)	Bestimme experimentell den Wirkungsgrad einer der folgenden kraftumformenden Einrichtungen für eine bestimmte Last: geneigte Ebene lose Rolle Flaschenzug Wiederhole dein Experiment für eine größere Last. Vergleiche die Ergebnisse beider Experimente miteinander und ziehe eine Schlussfolgerung.

Untersuchung kraftumformender Einrichtungen

Didaktisch - methodische Hinweise

Diese Aufgabe dient der Entwicklung folgender Kompetenzen:

Die Schülerinnen und Schüler können

• die „Goldene Regel der Mechanik" formulieren,
• den Wirkungsgrad auf kraftumformende Einrichtungen anwenden,

selbstständig Experimente nach detaillierte schriftlicher Anleitung zur Überprüfung der Goldenen Regel der Mechanik durchführen und auswerten

Hinweise zum Erwartungshorizont

	a)	Goldene Regel der Mechanik
	b)	Erläuterung, z. B. das Verhältnis von theoretisch und real aufzuwendender Kraft (Arbeit)
	c)	Planung, Aufbau der Einrichtung, Aufnahme der Messwerte und Berechnung des Wirkungsgrades Schlussfolgerung, z. B.: Bei der geneigte Ebene ist der Wirkungsgrad konstant. Bei der losen Rolle und beim Flaschenzug vergrößert sich der Wirkungsgrad mit der Last.