Forscherfragen

• Lege 2 Klötze 30 cm links vom Drehpunkt. Wie viele Klötze brauchst du 20 cm rechts, damit die Wippe im Gleichgewicht ist?
• Ein einzelner Klotz soll 4 Klötze hochheben. Wohin musst du den Drehpunkt schieben?
• Warum setzt sich ein schweres Kind auf der Wippe näher zum Drehpunkt als ein leichtes?
• Wo musst du bei der Schere den Karton hinlegen, damit das Schneiden leicht geht? Warum?
• Schere und Zange sind zweiseitige Hebel, Schubkarre und Flaschenöffner einseitige. Was ist der Unterschied?

• Ziehe die Last mit der festen Rolle hoch. Brauchst du weniger Kraft? Was ist trotzdem praktisch an ihr?
• Vergleiche die lose Rolle und den Flaschenzug mit 4 Rollen: Wie viel Kraft und wie viel Seil brauchst du, um die Last 30 cm zu heben?
• Stelle die schiefe Ebene steiler. Was passiert mit der Kraft, was mit dem Weg?
• Warum spaltet eine schlanke Axt das Holz leichter als eine stumpfe?
• Wo findest du im Alltag schiefe Ebenen und Keile? Denke an Strassen, Rampen, Messer und Nägel.

• Schiebe die oberen Klötze nach rechts. Wann kippt der Turm? Achte auf das Lot vom Schwerpunkt.
• Wie weit kann der oberste Klotz über den Klotz darunter hinausragen, ohne dass er fällt?
• Baue einen schiefen Turm auf der schmalen Standfläche. Was ändert sich mit der breiten?
• Neige das Brett einmal mit dem Gewicht unten und einmal mit dem Gewicht oben. Welcher Turm kippt früher? Warum?
• Warum stehen Kräne, Leitern und Stehlampen auf einem breiten, schweren Fuss?

Eigene Darstellung aus einfachen Formen. Das Modell rechnet mit den Formeln der Mechanik (Hebelgesetz, Rollen, schiefe Ebene, Keil, Schwerpunkt) statt mit einer Physik-Engine. Weggelassen sind Reibung sowie das Gewicht von Wippe, Rollen und Seil. Ein Klotz auf der Wippe wiegt 100 g, das ist eine Gewichtskraft von rund 1 Newton (1 N).