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Biologie

Hebel im Körper

Knochen und Muskeln wirken wie Hebel. Je weiter eine Last vom Gelenk entfernt ist, desto mehr Kraft braucht der Muskel.

  • ca. 10 Minuten
  • Klasse 5
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann Drehpunkt, Kraft und Last am Arm zeigen.
  • Ich kann erklären, warum eine Last am gestreckten Arm schwerer wirkt.
  • Ich kann eine Hebelbewegung nachvollziehbar beschreiben.

Ein Hebel ist eine Stange, die sich um einen Drehpunkt dreht. Dein Unterarm ist so ein Hebel. Der Drehpunkt ist der Ellbogen. Der Beuger zieht kurz hinter dem Gelenk am Knochen. Die Last liegt in der Hand, weit vom Drehpunkt entfernt. Der Weg der Hand ist lang, aber der Muskel braucht viel Kraft. Je weiter die Last vom Drehpunkt entfernt ist, desto schwerer fühlt sie sich an. Halte ein Buch nah am Körper oder mit gestrecktem Arm. Mit gestrecktem Arm ist es viel anstrengender. Dann ist die Schulter der Drehpunkt, und die Last ist noch weiter von ihm entfernt.

Der Unterarm als Hebel
Teil des HebelsAm Arm
DrehpunktEllbogengelenk
KraftZug des Beugers
LastGewicht in der Hand

Hebel erkennen

  1. Finde den Drehpunkt: das Gelenk.
  2. Finde die Stelle, an der die Kraft zieht: der Muskelansatz.
  3. Finde die Last: das Gewicht in der Hand.
  4. Vergleiche die Abstände zum Drehpunkt.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Der Arm ist ein Hebel.

Das Gelenk ist der Drehpunkt.

Weit weg vom Gelenk ist es schwerer.

Ein Beispiel

Beispiel

Eine Schubkarre ist auch ein Hebel. Je näher die Last am Rad liegt, desto leichter lässt sie sich heben.

Schritt für Schritt

Wir vergleichen zwei Haltungen.

  1. Halte das Buch nah am Körper.
  2. Spüre die Anstrengung.
  3. Halte es mit gestrecktem Arm.
  4. Vergleiche: Der Abstand zum Drehpunkt ist größer, es ist anstrengender.

Mit einem Bild erklärt

Abstand und Anstrengung
HaltungAbstand zum DrehpunktAnstrengung
Buch nah am Körperkleingering
Buch mit gestrecktem Armgroßhoch
Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Was ist beim Armbeugen der Drehpunkt?
Zeig mir den ersten Schritt

Um welche Stelle dreht sich der Unterarm?

Lösung ansehen

Lösung: Das Ellbogengelenk

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Wann ist das Halten einer Last am anstrengendsten?
Lösung ansehen

Lösung: Mit gestrecktem Arm

Tipp: Probiere es aus: Halte ein leichtes Buch erst am Körper, dann mit gestrecktem Arm. Was ist anstrengender?

Merksatz: Je weiter die Last vom Drehpunkt entfernt ist, desto mehr Kraft braucht der Muskel.

Typischer Fehler: Viele denken, das Gewicht allein macht es anstrengend. Auch der Abstand zum Gelenk zählt.

Prüfen

Mini-Quiz

3 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Je weiter die Last vom Gelenk entfernt ist, desto mehr Kraft braucht der Muskel.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 2 Was ist beim Beugen die Last?
Lösung ansehen

Lösung: Das Gewicht in der Hand

Frage 3 Was ist der Drehpunkt eines Hebels?
Lösung ansehen

Lösung: Der Punkt, um den sich der Hebel dreht

Geschafft

Der Arm wirkt wie ein Hebel mit dem Ellbogen als Drehpunkt. Eine Last weit vom Drehpunkt braucht mehr Muskelkraft.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

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Kurz erklärt, 42 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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