Arbeitsblatt: Die Seilbahn

ASPGR Modulo 3 SE SC16 Giulia Eicher Sequenza dinsegnamento Name: Giulia Eicher Thema: Die Seilbahn (Forderung von Lasten durch das Seil) Collegamenti con altre materie interdisciplinarità: NMG (Physik), Geschichte, Sport (Seilbahn in der Natur konstruieren und benutzen). Materialien: Styropor, Blätter und Bleistifte zum skizzieren, Karton, Weissleim, Nägel, Schnüre, Unterlage aus Zeitungen, Tisch, Sperrholz, Holzresten, Holzleim, Säge, Materialien für Körbe, Morsen für Tal- und Bergstation, ev. Farben Tecniche di lavorazione: Dünnen Karton und Halbkarton mit Scheren schneiden, leimen, mit Farbe gestalten sägen, schleifen, leimen, bohren, annageln. Materiale tematico di base: Cerchi materiale illustrativo informazioni riguardanti il tema scelto. Seilbahn: Fördermittel zum horizontalen oder geneigten Transport von Lasten oder Personen Eine Sonderbauart der Seilbahn sind die Skischlepplifte und Sesselbahnen. Sie besitzen Schleppbügel oder Sessel, die am Tragseil befestigt sind. Das Tragseil dient gleichzeitig als endloses Förderseil. Das Seil wird durch eine Seilscheibe in der Talstation angetrieben und in der Bergstation von Rollen umgelenkt. Personenseilbahnen, die hauptsächlich als Bergbahnen eingesetzt werden, sind in der Regel als Zweiseilumlaufbahnen ausgeführt. Die Kabine läuft mit dem Laufwerk auf dem Tragseil und wird mit Hilfe des Zugseils fort- bewegt. ln den Stationen können die Kabinen vom Zugseil ausgeklinkt werden. Hauptbegriffe: Seilbahn, Seil, Trag- und Förderseil, Seilscheiben, Antriebsscheibe, Umlenkscheibe, Reibung, Transport, Hin- und Rücktransport. Literatur: Ullrich, H. und Klante, D., Technik im Unterricht der Grundschule Didaktische Grundlegung, Unterrichtsmodelle, Unterrichtsmaterialien. Villingen-Schwenningen: Neckar-Verlag GmbH, 6. (unveränderte) Auflage. Zyklus: Mittel- Oberstufe Einführung: Ausflug in einem Erlebnispark (Bsp. Parco Avventura Tamaro oder San Bernardino, usw.) und mit der Tyrolienne fahren. Ausflug oder Skitag und mit einer Seilbahn fahren. LP: Wie funktioniert diese Seilbahn? Beobachtet sie und haltet für euch fest, welche Merkmale diese Seilbahn hat. Wir werden in der Schule wieder darauf kommen. 1 ASPGR Modulo 3 SE SC16 Giulia Eicher SuS: Zeichnen die Tyrolienne Seilbahn und halten ihre Erinnerungen und Gefühle während der Fahrt fest. ODER: Zeichnen fotografieren die Tyrolienne Seilbahn und schreiben ihre Behauptungen über den Betrieb der Seilbahn. Bsp: Technische Analyse Die SuS beobachten und analysieren 3 Modelle aus Styropor. Sie erkenne die Grundelemente der Seilbahn (Bauteile und Ursprung der Antriebskraft). Technisches Experiment Die SuS skizzieren und entwickeln eine Seilbahn aus Styropor. Sie versuchen mithilfe von den schon bekannten Bauteilen der Seilbahn die Körbe in Bewegung zu setzten (Die SuS erkennen den Ursprung der Antriebskraft einer Seilbahn). Auftrag: Entwickle und konstruiere eine Seilbahn, die Material vom Klassenzimmer bis zum Pausenhof transportieren kann. Bevor du mit dem Bau deiner Seilbahn beginnst, sollst du 3 Modelle aus Styropor und Karton entwickeln, die verschiedene Lösungen anbieten (verschiedene Standpunkte der Seilscheiben, des Seils und der Gestelle). Sobald du dich für eine Lösung entschieden hast, darfst du mit der Konstruktion beginnen. Die Materialien, die dir zu Verfügung stehen sind die folgenden: Halbkarton, Sperrholz, Holzresten, Leisten, Rillenräder aus Holz, Holzdübel, Weissleim, Nägel, Schnüre, farbiges Papier, Farben. Am Schluss werden wir die verschiedenen Seilbahnen testen und miteinander vergleichen. Ich wünsche dir viel Spass! Progettazione sommaria: Lektion 1. Einführung: Wie funktioniert eine Seilbahn? Skizzen mit verschiedenen Lösungen. Material zu Verfügung um selber auszuprobieren. Lektion 2. Selber ausprobieren: Mit einer echten Seilbahn fahren. Ev. Möglichkeit den Verantwortlichen Fragen zu stellen um eigenen Behauptungen zu überprüfen. Lektion 3. Wiederverarbeitung der Skizzen und Modellen anhand von den erhaltenen Informationen. Lektion 4. Bau der Seilbahn (5 Lektionen Zeit) Lektion 10. Test von den verschiedenen Seilbahnen. 2 ASPGR Modulo 3 SE SC16 Giulia Eicher Technische Analyse Thema Die Seilbahn (Forderung von Lasten durch das Seil) Technische Kompetenzen Die SuS verstehen wie einen Lasten durch einen Seil getragen werden kann kennen die Aspekten der Antriebskraft der Seilbahn (Grundbegriffe wie: Seilbahn, Seil, Trag- und Förderseil, Seilscheiben, Antriebsscheibe, Umlenkscheibe, Reibung, Transport, Hin- und Rücktransport) und die Funktion deren Bauteile (Antriebsscheibe, Umlenkscheibe, Tragseil /Förderseil, Förderkorb und Gestell) Objekte Modelle 3 verschiedene Lösungen für das Tragen von Lasten durch das Seil. 1. Lösung: Seilbahn mit grosser waagrechten Seilscheibe (Talstation) und zwei kleinen senkrechten Scheiben (Bergstation). 2. Lösung 3. Lösung 3 ASPGR Modulo 3 SE SC16 Giulia Eicher Begriffe: Antriebskraft: Seilbahn, Seil, Trag- und Förderseil, Seilscheiben, Antriebsscheibe, Umlenkscheibe, Reibung, Transport, Hin- und Rücktransport. Bauteile: Antriebsscheibe, Umlenkscheibe, Tragseil /Förderseil, Förderkorb und Gestell. Frage 1: Wie entsteht die Bewegung des Seils? Frage 2: Welche Elemente benötigt eine Seilbahn, um die Bewegung des Tragseils zu ermöglichen? Frage 3: Was für andere Objekte Maschinen kennst du, die durch die gleiche Antriebskraft in Bewegung gesetzt werden? Antwort 1: Die Bewegung wird durch das Drehen der Seilscheibe mit der Kurbel verursacht. Antwort 2: Seilscheibe mit Kurbel, Umlenkscheibe (ev. auch mit Kurbel), Trag- und Förderseil, Gestelle (die eine optimale Spannung des Seils ermöglichen). Antwort 3: Beispiele: Skilifte (ancora piattello), Sesselbahnen, Gondel, Bergbahnen (Personeneinseilbahnen), Tyrolienne Schlussreflexion: Die SuS erfahren anhand der Modelle, wie eine Seilbahn in Bewegung gesetzt wird. Sie lernen dadurch, welche einzelnen Bauteile für die Antriebskraft einer Seilbahn nötig sind. Die ersten Elemente, die als Basis für die Konstruktion einer Seilbahn dienen, sind die Seilscheibe, das Seil und natürlich eine Tal- und eine Bergstation. Die Seilscheibe kann unterschiedlichen Forme und Positionen annehmen: Sie kann waag- oder senkrecht gestellt werden, sie kann gross oder klein sein. Um sie in Bewegung zu setzen, benötigt man eine Kurbel. Die Positionen und Formen der Seilscheibe beeinflussen die Bewegung des Seils und des Förderkorbs. Die Gestelle ermöglichen eine bessere Spannung des Seils, welche wie erwähnt wichtig für die Bewegung der Seilbahn sind. Diese Gestelle kann man auch in Bergstationen und Talstationen beobachten. Oftmals sind sie ein Teil der ganzen Station und nicht ein getrenntes Stück, wie es den Modellen dargestellt sind. 4 ASPGR Modulo 3 SE SC16 Giulia Eicher Technisches Experiment Beschreibung des technischen Problems: Die Grundelemente der Seilbahn (Seilscheibe mit Kurbel, Seil, Korb, Berg- und Talstation, Gestelle) sind euch bereits bekannt. Wie kann nun die Seilbahn in Bewegung gesetzt werden? Welche Elemente benötige ich, um Material von der Tal- bis zur Bergstation in den Körben tragen zu können? Technische Kompetenzen: Die SuS erkennen den Ursprung der Antriebskraft einer Seilbahn. Sie finden heraus, dass wenn das Seil gespannt ist bzw. wenn die Reibung zwischen Seil und Scheibe entsprechend gross ist, die Seilbahn in Bewegung gesetzt werden kann. Die SuS können einen Entwurf einer Seilbahn selbständig skizzieren und danach konstruieren. Auftrag: 1. Skizziere einen Plan einer Seilbahn mit den Grundelementen, die du bereits kennst. Du darfst selber entscheiden, welche Form deine Seilbahn am Schluss haben wird (senk- oder waagrechte Seilscheiben, Standpunkte der Gestellen, usw.). 2. Konstruiere danach deine Seilbahn, die eine Bewegung der Körbe ermöglicht und somit Material von der Berg- zur Talstation und umgekehrt transportieren kann. Kriterien: 1. Die Seilbahn kann in Bewegung gesetzt werden (Grundelemente der Antriebskraft einer Seilbahn: Spannung und Reibung des Seils). 2. Die SuS haben Lösungen entwickelt, um Material von der Tal- bis auf die Bergstation und zurück zu transportieren (Körbe, Klüpperli, usw.). Ev. kann Material schon transportiert werden. Material zum konstruieren und experimentieren: • • • • • • Blätter und Bleistifte zum skizzieren Styropor Karton Weissleim Nägel Faden Werkzeuge Arbeitsplatz: • • Unterlage aus Zeitungen Tisch 5 ASPGR Modulo 3 SE SC16 Giulia Eicher Beurteilungsform: Die verschiedenen Seilbahnen werden im Plenum oder einzeln getestet. Die Resultate werden danach dementsprechend diskutiert und ausgetauscht innerhalb der Klasse. Diese Übung dient als Grundlage für die Schlussarbeit (Seilbahn aus Holz). 6