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Pro­jekt­be­schrei­bung

Hin­weis

Es wird dar­auf hin­ge­wie­sen, dass für jedes Ex­pe­ri­ment ent­spre­chend der ei­ge­nen Durch­füh­rung vor der erst­ma­li­gen Auf­nah­me der Tä­tig­keit eine Ge­fähr­dungs­be­ur­tei­lung durch­ge­führt und do­ku­men­tiert wer­den muss. Jede fach­kun­di­ge Nut­ze­rin/jeder fach­kun­di­ge Nut­zer muss die auf­ge­führ­ten In­hal­te ei­gen­ver­ant­wort­lich prü­fen und an die tat­säch­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten an­pas­sen.

Weder die Re­dak­ti­on des Leh­rer­fort­bil­dungs­ser­vers noch die Au­to­rin­nen und Au­to­ren der ver­öf­fent­lich­ten Ex­pe­ri­men­te über­neh­men jeg­li­che Haf­tung für di­rek­te oder in­di­rek­te Schä­den, die durch ex­ak­ten, ver­än­der­ten oder feh­ler­haf­ten Nach­bau und/oder Durch­füh­rung der Ex­pe­ri­men­te ent­ste­hen. Wei­ter­füh­ren­de In­for­ma­tio­nen er­hal­ten Sie unter www.​gef​ahrs​toff​e-​schu­le-​bw.​de

1. Pro­jekt­be­schrei­bung

Bei der Waage han­delt es sich um ein rein me­cha­ni­sches Sys­tem, das von den Schü­le­rin­nen und Schü­lern in den Werk­stät­ten und im Theo­rie­un­ter­richt er­ar­bei­tet wer­den kann. Mit Hilfe des Pro­jek­tes kön­nen fer­ti­gungs­tech­ni­sche Fra­ge­stel­lun­gen er­ar­bei­tet und ver­mit­telt wer­den. Für die ge­lun­ge­ne Um­set­zung des Pro­jek­tes ist es wich­tig, dass der Theo­rie­un­ter­richt mit dem Werk­statt­un­ter­richt ver­zahnt wird. Schnitt­stel­len zu Lehr­plan­in­hal­ten der Phy­sik kön­nen gut her­ge­stellt wer­den. Der theo­rie­ge­lei­te­te An­teil kann dabei die Grund­la­gen bei­steu­ern, die zur Um­set­zung des Pro­jek­tes not­wen­dig sind.

1.2 Auf­bau und Funk­ti­on

Die Waage be­steht aus acht ver­schie­de­nen Bau­tei­len die aus drei Bau­grup­pen zu­sam­men­ge­setzt wer­den. Die ein­zel­nen Bau­tei­le kön­nen wahl­wei­se aus ver­schie­de­nen Werk­stof­fen her­ge­stellt wer­den. Dies er­mög­licht, so­wohl Holz, Me­tall wie auch Kunst­stof­fe zum Ein­satz kom­men zu las­sen.
Bau­grup­pe 1 : Auf einer Grund­plat­te ruht eine Ba­sis­stüt­ze. Auf die­ser Stüt­ze wie­der­um la­gert der Bal­ken. Die Stüt­ze und die Grund­plat­te wer­den durch Senk­schrau­ben zu­sam­men­ge­hal­ten.
Bau­grup­pe 2 : Der Bal­ken wird aus zwei Stre­ben ge­fer­tigt, die durch zwei Ab­stand­shal­ter zu­sam­men­ge­hal­ten wer­den. Ver­bun­den wer­den die Teile durch eine Zy­lin­der­kopf­schrau­be die durch Stre­ben und Ab­stand­shal­ter ge­führt wird. In den Schwer­punkt des Bal­kens wird ein keil­för­mi­ger La­ger­dreh­punkt ein­ge­setzt.
Bau­grup­pe 3 : Die Scha­len wer­den über drei Boh­run­gen an Schnü­ren oder Dräh­ten  lot­recht zum Schwer­punkt der Scha­len be­fes­tigt. Die Be­fes­ti­gungs­schnü­re wie­der­um wer­den durch Lö­cher in den Ab­stand­hal­tern des Bal­kens ge­führt und dort fi­xiert. Um fer­ti­gungs­be­dingt un­gleich ver­teil­te Mas­sen, und damit Schwer­punktsver­schie­bun­gen, aus­glei­chen zu kön­nen, wird auf dem Bal­ken eine T-för­mi­ge Aus­gleichs­mas­se zwi­schen die Stre­ben ge­klemmt, die auf den Stre­ben ver­scho­ben wer­den kann.

1.3 Di­dak­ti­sche Hin­wei­se

Der Theo­rie­un­ter­richt soll­te als Vor­lauf zum Pro­jekt die Grund­la­gen der tech­ni­schen Kom­mu­ni­ka­ti­on ver­mit­teln. Bei Be­ginn des Pro­jek­tes soll­ten die Grund­la­gen so­weit ge­legt sein, dass tech­ni­sche Zeich­nun­gen ge­le­sen wer­den kön­nen und Fer­ti­gungs­an­ga­ben, von den Schü­le­rin­nen und Schü­lern aus den Zeich­nun­gen ab­ge­lei­tet wer­den kön­nen. Diese Grund­la­gen kön­nen auch an ein CAD-Sys­te­men ver­mit­telt wer­den.
Die Scha­len kön­nen aus Blechron­den ge­trie­ben, oder um Zeit zu spa­ren als Zu­kauf­teil bei­ge­stellt wer­den.
 Als Werk­stoff für den Aus­le­ger bie­tet sich Sperr­holz an, bei dem die Run­dun­gen und der halb­run­de Aus­bruch leicht mit einer Laub­sä­ge be­ar­bei­te­tet wer­den kön­nen.
Fol­gen­de Fer­tig­kei­ten kön­nen, je nach Aus­stat­tung der Schu­le, bei der Durch­füh­rung des Pro­jek­tes ver­mit­telt wer­den.

  • Um­gang mit einem pro­fes­sio­nel­len Zei­chen­pro­gramm
  • An­rei­sen und Mes­sen
  • Um­gang mit hand­ge­führ­ten Werk­zeu­gen
  • Ent­gra­ten
  • Boh­ren
  • Sen­ken
  • Ge­win­de­schnei­den

2. Bezug zum Lehr­plan

Bei der Ana­ly­se des me­cha­ni­schen Sys­tems geht es vor allem um die Aus­wahl der Werk­stof­fe unter tech­no­lo­gi­schen, phy­si­ka­li­schen wie auch op­ti­schen Ge­sichts­punk­ten. Ver­schie­de­ne Fer­ti­gungs­ver­fah­ren ste­hen zur Wahl und müs­sen hin­sicht­lich ihrer An­wend­bar­keit, dem Ar­beits­er­geb­nis und dem not­wen­di­gen Auf­wand ana­ly­siert wer­den.
Pas­send zu den ein­zel­nen Fer­ti­gungs­schrit­ten wer­den ver­schie­de­ne Mess­ver­fah­ren bzw. Mess­ge­rä­te ein­ge­setzt.
Das He­bel­ge­setz als grund­le­gen­des phy­si­ka­li­sche Ge­setz (vgl. Lehr­plan Phy­sik) wird in einen tech­ni­schen, prak­ti­schen Kon­text ge­stellt.

 

Wei­ter zu

Ma­te­ri­al