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Der Hammer
Beobachtung
Kannst du Reibkräfte mit der Hand messen?
Nimm die abgebildeten Zahnräder zur Hand
stecke sie jeweils einzeln auf eine Achse.
Drücke die Achse vollständig durch die Räder
hindurch. Kannst du die Zahnräder nach ihrer
Reibleistung ordnen – angefangen von der
stärksten bis zur geringsten Reibung?
Wie können wir die Reibleistung genauer
messen?
• Benutze für alle Zahnradtests Achsen
derselben Größe
• Drehe an der Kurbel, um die Achse mit dem
Hammer einzuschlagen
• Zähle die Anzahl der Hammerschläge,
bis die Achse durch die einzelnen
Zahnräder getrieben ist
In unseren Tests weist das 8er Zahnrad die
geringste Reibleistung auf. Es ist sehr klein
und schwer zu greifen. Danach folgt das
Tellerrad. Dieses ist zwar größer und lässt
sich leichter greifen, doch die Reibung wurde
herstellerseitig wegen der spitz zulaufenden
Zähne vermindert. Die höchste Reibleistung
weisen die Stirnräder mit 24 und 40 Zähnen
auf – die Zähne sind eher stumpf, die Räder
sind leicht zu greifen und übertragen in einem
Modell die größten Kräfte.
Ist der Hammer bei der Messung
der Achsreibung zuverlässiger als
das eigene Gefühl?
Wenn du mit jedem Zahnrad mehrere Versuche
durchführst, so wirst du dabei ähnliche
Resultate erreichen. Der Hammer kann hier als
wissen schaftliches Messinstrument eingesetzt
werden und liefert viel genauere Ergebnisse
als eine gefühlsmäßige Abschätzung. In den
LEGO
Laboren werden für dieselbe Aufgabe
®
riesige Maschinen betrieben, die noch weitaus
präziser arbeiten.
Wo kann man eine Kurvenscheibe (Nocke)
noch einsetzen?
Auf Seite 14, Schritt 18 führt der Hammer bei
jeder Kurbelumdrehung zwei Schläge aus.
Du kannst auch die Achsenposition an der
Kurvenscheibe tauschen und so den Aktions-
ablauf abändern. Versuche, eine langsame
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Stirnrad mit 8
Stirnrad mit 24
Zähnen
Zähnen
Stirnrad mit 40
Zähnen
Die Achse sollte
etwa 5 mm tief im
Ambossloch sitzen
Aufwärts- und eine schnelle Abwärtsbewegung
zu erzeugen, und umgekehrt.
Sonderaufgabe: Einsatz eines schwereren
Hammers
Ein schwererer Hammer treibt die Achsen
schneller durch die Zahnräder. Der Hammer
fällt mit mehr Energie – dafür musst du
natürlich auch mehr Energie mit der Kurbel
zuführen. Wissenschaftlich betrachtet, erzielt
ein schwererer Hammer eine stärkeren 'Impuls' .
Die Gleitkante der Kurvenscheibe ist im Grunde
eine schiefe Ebene, die das Anheben schwerer
Gewichte erleichtert.
Tellerrad mit 24
Zähnen
Schwarze Achse,
Modullänge 4
114
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