Abschätzen von Winkeln mit Rückmeldung

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Aufgabenstellung

Es sollen die bei einer Schiefen Ebene wirksamen Kräfte in Abhängigkeit von der Masse einer auf der Ebene liegenden Walze und vom Neigungswinkel der Ebene bestimmt werden. Masse und Neigungswinkel werden über Schieberegler eingestellt. Die Beträge der Gewichtskraft, der Hangabtriebskraft und der Normalkraft senkrecht zur schiefen Ebene werden in einer Textbox angegeben.

Anleitung

Schritt	Was ?	Wo?	Wie?
1	Erzeugen Sie eine horizontale Gerade.	Grafik-Ansicht oder Menü Ansicht	Wählen Sie das Werkzeug    und klicken Sie auf eine Stelle in der Grafik-Ansicht. Es erscheint ein Punkt A. Wählen Sie jetzt das Werkzeug    und erzeugen Sie damit eine parallele Gerade durch A zur x-Achse.
2	Machen Sie das Koordinaten-System unsichtbar	Grafik-Ansicht oder Menü Ansicht	Es gibt mehrere Möglichkeiten dies zu tun: Entfernen Sie im Menü Ansicht den Haken bei Achsen. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Grafik-Ansicht und klicken im Kontext-Menü den Befehl Achsen an.
3	Erstellen Sie einen Schieberegler "Winkel" für Gradmaße von 1° bis 90°.	Zeichenwerkzeug	Wählen Sie das Werkzeug Schieberegler    und klicken auf eine Stelle in der Grafik-Ansicht. Im erscheinenden Dialog wählen Sie die Option Winkel, geben als Name "Neigung" an und ändern bei Intervall die obere Grenze max. auf 90°. Auf der Registerkarte Schieberegler setzen Sie die Breite auf 200.
4	Zeichnen Sie einen Winkel zur Darstellung der schiefen Ebene	Zeichenwerkzeug	Klicken Sie mit dem Werkzeug Neuer Punkt    auf eine Stelle der horizontalen Achse rechts vom Punkt A. Es wird eine Punkt B erzeugt. Wählen Sie jetzt das Werkzeug   , klicken dann zuerst auf den Punkt B und dann auf den Punkt A. Nun wird mit    der zweite Schenkel erzeugt, indem man zuerst auf A und dann auf C klickt. Die Punkte A, B und C können jetzt versteckt werden: Linke Maustaste auf die Symbole der Punkte im Algebra-Fenster oder rechte Maustaste auf die Punkte im Algebra-Fenster und dann Objekt nicht anzeigen auswählen.
5	Zeichnen der Walze	Zeichenwerkzeuge	Zeichnen Sie einen Punkt D auf der Schiefen Ebene, eine zur Ebene senkrechte Gerade mit    und einen Hilfskreis mit Radius 1 um D, Schnittpunkt des Kreises mit der Senkrechten liefert Mittelpunkt der Walze, Kreis um diesen Punkt mit Radius 1 liefert Bild der Walze. Der Hilfskreis, der Punkt D und die Senkrechte werden versteckt.
6	Erzeugung der Kraftpfeile

Einsatz im Unterricht

Physikunterricht der Klasse 8: Einfache Maschinen, Goldene Regel der Mechanik.