In der Axt, im Nagel und in jeder Schraube steckt dieselbe schiefe Ebene — nur so gut verkleidet, dass man sie kaum erkennt.
Dein Fortschritt:
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Übungsaufgaben
Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.
A1
Keil, Schraube oder beides?
AFB II
Ordne jede Eigenschaft einem der Bereiche ein: gilt nur für den Keil, nur für die Schraube oder für beide.
Ordne jede Karte einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur Keil
2 beide
3 nur Schraube
Hammerschläge und das Auseinanderdrücken quer zur Schlagrichtung gehören zum Keil, Steigung und Umdrehungen zur Schraube. Beide sind schiefe Ebenen, beide tauschen Kraft gegen Weg, und bei beiden entscheidet ein Längenverhältnis (l : d bzw. U : h). Typischer Fehler: zu denken, die Schraube sei etwas ganz anderes als eine Rampe.
Frage bei jeder Karte: Passt sie zu den Hammerschlägen (Keil), zu den Umdrehungen (Schraube) – oder zu beiden?
Überlege zuerst, was beide gemeinsam haben: Sie sind schiefe Ebenen.
A2
Gewindesteigung und Kraftfaktor
AFB II
Erstelle ein Säulendiagramm der Kraftfaktoren. Der Umfang des Gewindes beträgt 30 mm, die Steigung ist je nach Schraube 0,5 mm, 1,0 mm, 1,5 mm oder 3,0 mm.
Balken mit der Maus ziehen oder nach Tab mit ↑/↓ einstellen.
U : h ergibt 60, 30, 20 und 10. Je feiner das Gewinde, desto größer der Faktor. Typischer Fehler: zu denken, eine größere Steigung bringe mehr Kraft – sie macht die Rampe steiler und den Faktor kleiner.
Teile den Umfang 30 mm durch die jeweilige Steigung.
30 : 0,5; 30 : 1,0; 30 : 1,5; 30 : 3,0.
A3
Welcher Keil reicht?
AFB III
Lege dich fest, welcher von zwei Keilen ein Holzscheit spaltet. Zum Spalten sind mindestens 1200 N quer zur Schlagrichtung nötig, mit dem Hammer schaffst du höchstens 80 N. Keil A ist 20 cm lang und 2 cm dick, Keil B ist 24 cm lang und 1,5 cm dick. Beantworte die Fragen im Entscheidungsbaum.
Beantworte die Fragen des Entscheidungsbaums mit Ja oder Nein und schau, wo du herauskommst.
Nötiger Faktor: 1200 N : 80 N = 15. Keil A: 20 : 2 = 10 – zu wenig. Keil B: 24 : 1,5 = 16 – genügt. Typischer Fehler: den längeren Keil automatisch für stärker zu halten, ohne l : d zu bilden – hier ist B tatsächlich besser, aber wegen der kleinen Dicke.
Rechne zuerst aus, um welchen Faktor die Kraft wachsen muss, und bilde dann l : d für beide Keile.
