Wird der Hebel ausgehebelt ?

[oberallgeier]

Grad stolpere ich über diesen Thread

... ich wollte mal wissen ob diese beiden Werte die ich hier beschreibe zusammen hängen ...

Also zwei Motoren, jeweils

... Drehmoment vom 90mNm das Rad einen Durchmesser von 62mm ...

Es folgt eine angeregte Diskussion über die vom Rad auf den Boden aufgebrachte Umfangskraft, in der einige Ergebnisse präsentiert werden. Die Ergebnisse der Milchmädchenrechnungen kann ich nachvollziehen, allerdings ist für mich die Aussage des foruminternen Drehmomentrechners, der auch Reibung und Wirkungsgrad einbezieht, absolut vertrauenswürdig: 372 mNm (oder Nmm *ggg*) - also mehr als das Doppelte des gemeinsamen Nenn-Drehmomentes beider Motoren.

Die Diskussion hat diesen (vorläufigen) Abschluss

... wir lassen es, da können wir uns nicht einigen ...

Dieser Satz hat mir dann doch die Luft genommen, da ists egal ob das jetzt Resignation oder Trotz wäre. Nach etlichen Jahrhunderten mit Bemühungen um die physikalischen Zusammenhänge unserer Umwelt zu erforschen, soll diese Aufgabe so viel Spielraum zu Diskussionen bieten? Das ist aber garnicht mein vordergründiges Problem.

Mein Problem liegt in der Frage: wird das Hebelgesetz und seine Verwandte, die Drehmomentrechnung, überhaupt noch an den Schulen gelehrt? Ich habe z.B. diese Seite angeklickt, um für die Diskussionsrunde verständliche Unterlagen zu präsentieren. Und siehe da - offenbar ist das Hebelgesetz im (alten) G9 noch halbwegs vertreten, aber in den Beispielen (im genannten Link!) fürs G8 fehlt es ganz. Dafür sind Quantenphysik, Relativitätstheorie und solche tageswichtigen Dinge eingeflossen. Nicht, dass ich die unwichtig - und schon garnicht uninteressant - finde. Aber es gibt für mich ein gewisses, wirklich wichtiges Grundgerüst an physikalischen Kenntnissen.

Ist das die Realität? Wird das Hebelgesetz totgeschwiegen? Wird vermutet, dass die Kids mit diesen einfachen Gegebenheiten unterfordert sind oder wird dieses physikalische Teilgebiet umfassend und ausführlich schon in der Grundschule gelehrt? Einige Seiten (Beispiel Gymmi oder Uni) bringen zwar das Thema Hebel, aber wird das im G8 gleich oder bald abgeschafft??

[Del]

Hi

In dem Thread auf den du dich hier beziehst hab ich ja schon mehr als deutlich meine Meinung dazu kundgetan.
Dabei haben mich aber weder Rechnungen noch Maßeinheiten interessiert, sondern das fehlende Verständnis für das ganze Thema.
Umfang Motorwelle = kurzer Weg = viel Kraft und Rad = großer Weg = wenig Kraft. Und das in dem Fall die Kraft von der kleinen Motorwelle zum großen Umfang des Rads kleiner wird, da ein Rad nunmal von der Mitte aus und nicht von außen angetrieben wird.

Aber um auf deine Frage zurück zu kommen: Ich bin fast 25, ich hatte das Thema in der Realschule, in der Fachoberschule, in der Lehre und jetzt wieder im Studium.

[BurningBen]

Ich habe das vor Jahren auch in Physik. Vielleicht 1 oder 2 Stunden lang.
Reicht ja auch.
Wie das bei G8 aussieht, weiß ich nicht.

Heute habe ich erst mal mein Physik Abi hinter mich gebracht.

[williwilli]

@oberallgeier: Dazu fallen mir zwei Sprüche ein...

Hebel? War das nicht so'n oller Filosof...

und

Roh wird des Mechan'kers Kraft, wenn er mit Verläng'rung schafft!

Im Ernst: Wenn ein Realschüler nach der 10. Klasse trotz ordentlicher Noten nicht mal in der Lage ist, einen einfachen Dreisatz im Kopf zu lösen - was erwartest Du? Sozialkompetenz und Allgemeinwissen sind heute gefragt - das Hebelgesetz ist "... zu spezifisch und alltagsuntauglich ...". Allgemeinwissen und Ehrgeiz sind wahrscheinlich ebenfalls unerwünscht...
Ich weiß zwar nicht, wo das Einsparen von Wissen an den Schulen hinführen soll - was ich weiß: Die Schüler von heute sind die fehlenden Fachkräfte von morgen...

[XBert]

Meiner Meinung und Erfahrung nach wird das Thema grundsätzlich zu wenig genau behandelt (zu mindest in dem Gymnasium in das ich ging).
Dort hatten wir in der Unterstufe leider nur Physiklehrer die lieber Biologen sein wollten (ist ein kombiniertes Studium - Physik/Chemie/Biologie für Unterstufe) und sich offenbar durch den Physikteil gemogelt haben.
In der Oberstufe ist das Thema untergegangen, da unser Lehrer kurz vor der Pension war (und nicht mehr wirklich Lust hatte uns irgend etwas beizubringen - von der Relativitätstheorie abgesehen). Wir haben ja nichtmal Thermodynamik gemacht. Über die existenz von Hebelgesetzen o.Ä habe ich zwar schon recht früh herausgefunden (Lego-Autos die wegen falscher Übersetzung nicht fuhren, oder langsam fuhren aber dafür auch etwas größere Steigungen bewältigten) aber mehr war dann auch nicht. Ich finde es eigentlich schade, dass solche Dinge die ja wie oben angesprochen im alltäglichen Leben angewandt werden können, nur mehr Auszugsweise oder gar nicht behandelt werden.

LG

[oberallgeier]

Hallo, erstmal allen vielen Dank für die Kommentare.

... Heute habe ich erst mal mein Physik Abi hinter mich gebracht ...

Bravo - prima - und ich wünsche Dir im Nachhinein alles Gute dazu. Und dass Du eine recht lange Halbwertszeit hast für dieses Wissen.

... Sozialkompetenz und Allgemeinwissen sind heute gefragt ...

Das Meiste von Dir kann ich nur bejahen. Aber Sozialkompetenz? Gibts so etwas noch - und wer fragt das nach? Allgemeinwissen - - dazu gibts den 50-50 oder einen Telefonjoker oder sonst was. Irgendwie bin ich manchmal in der Beziehung ziemlich negativ eingestellt, leider.

... zu wenig genau behandelt ... durch den Physikteil gemogelt ... von der Relativitätstheorie abgesehen ... nichtmal Thermodynamik gemacht ...

So ähnlich fürchte ich ist ein typischer Schulverlauf. Zuviel Relativitätstheorie und zuwenig Alltagstauglichkeit (irgendwie schimmert mir da immer wieder eine gewisse Geltungssucht der Lehrenden durch). Aber wahrscheinlich ist nur meine Einstellung nicht modern genug.

[dennisstrehl]

Ich weiß ehrlich gesagt gar nicht so genau, ob wir in der Schule mit Drehmomenten gearbeitet haben. Im Studium in Physik A/B1 haben wir es jedenfalls nochmal wiederholt (Natürlich in vektorieller Form). Von den Klausurergebnissen her würde ich schätzen, dass das für 3/4 der Studenten völlig neu war.

Dabei haben mich aber weder Rechnungen noch Maßeinheiten interessiert

Das ist aber wichtig, denn damit kann man direkt manche Fehler in Rechnungen erkennen, Mr. "aber ich habe recht"!

Das Hebelgesetz hatten wir natürlich - da kann man mit so einer Art Dreisatz arbeiten, aber dazu muss man nicht unbedingt die Größe des Drehmomentes verstehen.

Gruß
Dennis

[Manf]

Wenn schon vom Dreisatz die Rede ist, hier ist er ganz nett beschrieben,
was natürlich wieder sehr viel Raum für Betrachtungen über das Besipiel zulässt, wie im Schlusssatz schon angemerkt. Vielleicht steckt in der Bemerkung über Propotionalität und nicht mehr benötigen ein Hinweis auf die Lehrplangestaltung, wenn man die Bemerkung noch etwas allgemeiner formuliert.

http://de.wikipedia.org/wiki/Dreisatz
Er wird insbesondere in der Schulmathematik gelehrt. Man kann mit dem Dreisatz Probleme aufgrund einfacher Einsichten oder auch ganz schematisch lösen, ohne die zugrunde liegenden mathematischen Gesetzmäßigkeiten vollständig zu durchschauen. Wer mit Proportionalitäten vertraut ist, benötigt den Dreisatz nicht mehr, weil er dann die Ergebnisse durch einfache mathematische Operationen erhalten kann.

Beispiel 3 (verallgemeinerter Dreisatz)
2 Kühe fressen an einem Tag 48 kg Gras. Wie viel kg Gras fressen 5 Kühe in 6 Stunden?
2 Kühe fressen in 24 h 48 kg Gras
1 Kuh frisst in 1 h 1 kg Gras
5 Kühe fressen in 6 h 30 kg Gras
unter der Annahme, dass die Kühe über die ganze Zeit gleichmäßig fressen.

[williwilli]

... Sozialkompetenz und Allgemeinwissen sind heute gefragt ...

Das Meiste von Dir kann ich nur bejahen. Aber Sozialkompetenz? Gibts so etwas noch - und wer fragt das nach? Allgemeinwissen - - dazu gibts den 50-50 oder einen Telefonjoker oder sonst was. Irgendwie bin ich manchmal in der Beziehung ziemlich negativ eingestellt, leider.

Der Teil ist nicht von mir, sondern O-Ton einer jungen Klassenlehrerin (manchmal bin ich froh, daß ich keine Kinder habe) auf die Frage, warum es in der 3. Klasse noch keine Stundenpläne gäbe... All das, was uns "Alte" als positive Eigenschaften nähergebracht wurde - Ehrgeiz, Beharrungsvermögen (Härte?) und auch ein breit gestreutes Wissen - ist heute imho unerwünscht!
Sieh' es nicht zu negativ. Ich kenne einige junge und jüngere Leute (von manchen könnt' ich der Vater sein). Viele von denen (leider nicht alle) sind nicht mit den Figuren aus dem Hartz4-Fernsehen zu vergleichen - und trotzdem: Obwohl heute schon 10jährige eigene Terminplaner haben - irgendwas fehlt denen...

[ThomasD]

Umfang Motorwelle = kurzer Weg = viel Kraft und Rad = großer Weg = wenig Kraft. Und das in dem Fall die Kraft von der kleinen Motorwelle zum großen Umfang des Rads kleiner wird, da ein Rad nunmal von der Mitte aus und nicht von außen angetrieben wird.

Hallo,

und genau das was du schreibst wollen wir dir die ganze Zeit sagen, aber du glaubst deinen eigenen Satz nicht.
Hier noch mal die Rechnung die genau so ist wie du es sagst.
Drehmoment 90mNm oder 0,09 Nm
Wellenduchmessen 5mm, also Radius 2,5mm oder 0,0025m
Rad Durchmesser 62mm, Radius 31mm oder 0,031m
Kraft an der Welle = dein kurzer Weg 36 Newton
Karft am Rad = dein langer Weg nur noch 2,9 Newton
Und es ist egal ob einer von aussen auf den Hebel drückt oder der Motor von innen, das ist das prinzip von "Actio und Reactio".

Und wenn noch jemand fragen hat, hier kann er es Lernen:
http://www.youtube.com/watch?v=qZ6BmN5QvkU
http://www.youtube.com/watch?v=ADpCfESIoag
http://www.youtube.com/watch?v=Ufe9xRxSy_Y




Schöne Grüße
Thomas