Arbeitsblatt: Werkstatt - Was ist stabil?

Was ist stabil? NMG – Was ist stabil? Was ist stabil? – Arbeitspass Name: Um ein Lösungsblatt zu erhalten, müssen die Aufträge der Lehrperson gezeigt werden. Auftrag Sozialform Materialien Kontrolle Brücken Türme 1 Brücke – was bedeutet das? 2 Brücken und ihre Hindernisse 3 Die verschiedenen Brückentypen 4 Eine Brücke ohne Stützen – Die Kragbogenbrücke Einzelarbeit -AB LP Einzelarbeit -AB Selbst. Einzelarbeit -AB LP Einzelarbeit Selbst. 5 Keilsteinbogenbrücke – Römische Brücke 6 Die Balkenbrücke Partnerarbeit -AB -Bauklötzchen -Box 1 -Lösungsblatt LP AB 1&2 müssen davor gelöst sein! -AB -Material Bogenbrücke -Box 1 LP 7 Die Hängebrücke Partnerarbeit 8 Die Schweiz und ihre Brücken 9 Statik mit Papier Einzelarbeit -AB -Bauklötzchen -AB -Material Brückenbau -AB -iPad LP 10 Ob das hält? Partnerarbeit -AB und dazugehörendes Material -AB und Bauklötze 11 Mauer bauen Partnerarbeit -AB -Bauklötze -Klassenliste Selbst. Einzelarbeit Partnerarbeit LP Selbst. LP Häuser 12 Wie baut man ein Haus? Einzelarbeit -AB -I Pad -Kopfhörer LP Unterschrift LP NMG – Was ist stabil? 13 Ein Haus wird gebaut Einzelarbeit -AB -AB 9 muss davor gelöst sein! -AB -Bauklötzchen Selbst. 14 Bauen nach Plänen Partnerarbeit 15 Vom Gebäude zum Plan 16 Verschiedene Gebäude 17 Rekorde Einzelarbeit -AB -Bauklötzchen Einzelarbeit -AB LP Einzelarbeit -AB -i Pad Selbst. Selbst- mit Partner LP Was ist stabil? Aufgaben werden ganz zum Schluss gelöst 18 Warum sind Brücken so stabil? Einzelarbeit 19 Was ist stabil? Einzelarbeit -AB -iPad -Kopfhörer -AB -evtl. Bauklötze LP LP Zusatzaufgaben Auftrag Sozialform Materialien Kontrolle Faltbrücke bauen Einzel- oder Partnerarbeit Selbst. Mein Traumhaus Tiere als Baumeister Suchsel – verschiedene Brückenarten Einzelarbeit -AB -Schere -Beschwerung -weisses Zeichnungspapier -AB Selbst. Bau einer Leonardobrücke Partnerarbeit -AB -AB 3 muss davor gelöst sein! -AB -Bauklötze -Box 2 Einzelarbeit Einzelarbeit LP Selbst. Selbst. Unterschrift LP NMG – Was ist stabil? Lernziele Lernziel Material Ich kann in meinen eigenen Worten den Begriff «Brücke» erklären. Ich kann verschiedene Hindernisse nennen, bei denen eine Brücke hilfreich ist. Ich kann die verschiedenen Brückentypen erkennen und kenne den korrekten Namen. Ich kann den Unterschied zwischen einer Keilsteinbogenbrücke und einer Kragbogenbrücke erklären. Ich kann den Vorgang erklären, wie eine Keilsteinbogenbrücke gebaut wird. Ich kann eine Balkenbrücke aufzeichnen und diese korrekt beschriften. Ich kann eine Hängebrücke aufzeichnen und diese korrekt beschriften. Ich kann mindestens drei bekannte Schweizer Brücken nennen. Ich kann eine möglichst stabile Papierbrücke bauen und ich kann erklären, auf was man achten muss. Ich kann verschiedenen Gebäuden den korrekten Namen geben und ich weiss, ob sie vom Menschen bewohnbar sind oder nicht. Ich kann grob erklären, in welchen Schritten ein Haus gebaut wird. Ich kann erkennen, ob ein Turm stabil gebaut ist oder nicht und weiss, worauf ich dabei achten muss. Ich kann anhand eines Bauplans das entsprechende Gebäude korrekt nachbauen. Ich kann für ein vorgegebenes Gebäude einen korrekten Bauplan erstellen. Ich kann Fallbeispiele in meinen eigenen Worten beantworten und meine Lösung begründen. AB 1 AB 2 AB 3 AB 5 AB 5 AB 6 AB 7 AB 8 AB 9 AB 16 AB 13 AB 10 AB 14 AB 15 AB 19 NMG – Was ist stabil? 1 Brücke – was bedeutet das? 1. Welche Begriffe kommen dir in den Sinn, wenn du an Brücken denken musst? Was verbindest du mit dem Wort «Brücke»? Notiere deine Gedanken im Kästchen. 2. Versuche das Wort «Brücke» in deinen eigenen Worten zu erklären: 3. Zeichne eine Brücke aus deiner Erinnerung NMG – Was ist stabil? 2 Brücken und ihre Hindernisse Schon von langer Zeit haben Menschen Brücken gebaut, um verschiedene Hindernisse überqueren zu können. Versuche die Bilder mit den korrekten Beschreibungen zu verbinden. Bei welchen Hindernissen kann eine Brücke hilfreich sein? Es gibt Brücken über Schluchten Brücken über Meerengen oder Seen Brücken über Strassen Brücken über Flüsse und Bäche Grünbrücken für Wildtiere NMG – Was ist stabil? 3 Die verschiedenen Brückentypen Schau dir die verschiedenen Brücken gut an, lies die Stichworte durch und versuche den Brücken den korrekten Begriff zuzuordnen. Welcher Name gehört welcher Brücke? Kragbogenbrücke, Keilsteinbogenbrücke (Römische Bogenbrücke), Balkenbrücke, Fachwerkbrücke, Hängebrücke, Leonardobrücke Name: Name: Leonardo Da Vinci hat diese Brücke skizziert -eine Bogenkonstruktion -Dübel, Schrauben, Nägel oder Seile braucht es nicht -wurde bereits von den Römern gebaut -Steine zeigen auf einen Mittelpunkt Name: -einfache Bauweise -werden sehr häufig gebaut -oft sind es Brücken über Autobahnen Name: Name: -Konstruktion aus mehreren Stäben, die miteinander verknüpft werden -hohe Tragfähigkeit -sehr stabil -oftmals Brücken für Eisenbahnen Name: -oft sind es grosse Strassenbrücken -Seile hängen an (zwei) Pylonen -auch für Fussgänger geeignet -Steine sind parallel angeordnet -wenig belastbar -wurde vor vielen Jahren gebaut -nicht mehr modern NMG – Was ist stabil? 4 Eine Brücke ohne Stützen – die Kragbogenbrücke 1. Stell dir vor, dass der Fluss so tief ist, dass wir keine Stützen im Fluss aufstellen können. In manchen Flüssen ist auch das Wasser so reissend, dass die Stützen nicht standhalten könnten. Zeichne eine Brücke über einen Fluss, die aber keine Stützen hat und trotzdem stabil ist. Zeichne mit Lineal und gespitztem Bleistift! Wie sieht sie aus? Du hast 5 Bausteine zur Verfügung. 2. Hole das Lösungsblatt bei der Lehrperson und vergleiche deine gezeichnete Kragbogenbrücke mit der Lösung. Klebe anschliessend das Lösungsblatt hier ein: 3. Baue nun eine möglichst stabile Kragbogenbrücke. Auf was musst du achten, damit sie möglichst stabil wird? NMG – Was ist stabil? 5 Keilsteinbogenbrücke – So haben die Römer Brücken gebaut Der sogenannte echte Bogen wurde bereits von den Römern gebaut. Dadurch konnten sie ihr Strassennetz beliebig ausbauen. 1. Betrachte nun folgende Abbildung. Welche ist die Kragbogenbrücke und welche die Keilsteinbogenbrücke. Was ist der Unterschied (Hinweis: Achte auf die einzelnen Steine). Beschreibe in deinen eigenen Worten: Name: Unterschied: NMG – Was ist stabil? 2. Wie wird eine Keilsteinbogenbrücke gebaut? Die Römer haben das damals ähnlich gemacht. Sie haben zuerst ein Gerüst aus Holz gebaut und auf das Gerüst dann nach und nach die Keilsteine aufgelegt. Das Gerüst nennt man auch «Lehrgerüst». Zuletzt wurde der Stein in der Mitte des Bogens eingefügt. Danach sind alle Steine fest verkeilt. Den Stein, den man zuletzt einkeilt, heisst Schlussstein. Nach dem Bau des Bogens wurden auf den Bogen Erde, Steine und Sand aufgeschichtet und eine Strasse aus Pflastersteinen auf die Brücke gesetzt. Ganz zum Schluss wurde das Lehrgerüst wieder abgebaut. 3. Bringe die Aussagen in die korrekte Reihenfolge. Nummeriere von 1-6: Zum Schluss wird der Schlussstein eingesetzt. Zuerst wird ein Gerüst aus Holz gebaut (Lehrgerüst). Nach dem Einsetzen des Schlusssteins verkeilen alle Steine miteinander. Auf das Gerüst wird nach und nach Keilsteine gelegt. Nach dem Bau des Bogens wurden auf den Bogen Erde, Steine und Sand aufgeschichtet. Nun wird das Lehrgerüst wieder abgebaut. 4. Versuche eine eigene Bogenbrücke zu bauen. Material: -Keilsteine -Untergrund (siehe Bild) -Zündholzschachteln oder sonstige Bausteine (Gerüst) NMG – Was ist stabil? 6 Balkenbrücke Für Brücken, auf denen Autos fahren müssen, sind Baumstämme oder Holzbalken keine Lösung. Solche Brücken haben eine Fahrbahn aus Beton. Die Fahrbahn liegt wie ein Balken über dem Graben, der Schlucht oder dem Fluss. 1. Zeichne eine Balkenbrücke aus deiner Vorstellung und beschrifte die Balkenbrücke mit folgenden Begriffen: Träger, Stütze 2. Was bedeutet «Träger», was bedeutet «Stützen»? Beschreibe in deinen eigenen Worten: 3. Eine Brücke aus sieben Bausteinen Balkenbrücken entstehen in der Regel aus einem oder mehreren flachen Trägern und aus Stützen. Baue eine Balkenbrücke mit mehreren Trägern. Material: sieben Bausteine NMG – Was ist stabil? 7 Hängebrücke 1. Lies den Text gut durch und setze folgende Begriffe in die Abbildung ein: Fahrbahn, Tragseil, Seil, Widerlager, Pylon, Fundament Verschiedene Brücken setzen sich aus mehreren Bauteilen zusammen. Fast alle Brücken bestehen aus einem Überbau und einem Unterbau. Zum Überbau gehört die Fahrbahn. Hängebrücken haben in ihrem Überbau zudem Pylone. Über die Pylone laufen die Tragseile. Der Unterbau besteht aus den Widerlagern, die sich am Ende der Brücke befinden und dazu da sind, dass die Brücke nicht wegrutscht. Die Fahrbahn verbindet die beiden Seiten miteinander, die es zum überqueren gilt. Sie kann aus Holz, Beton oder Stein gebaut sein. 2. Lies die folgende Anleitung gut durch und baue deine eigene Hängebrücke. Lege zu Beginn das Material bereit. NMG – Was ist stabil? NMG – Was ist stabil? NMG – Was ist stabil? 8 Die Schweiz und ihre Brücken In der Schweiz gibt es sehr viele Brücken. Die bekanntesten und sehenswertesten der Schweiz werden hier beschrieben: Versuche mithilfe des iPads die fehlenden Informationen zu ergänzen. Name: Name: Landwasserviadukt Name: Teufelsbrücke Ort: Luzern – Stadt Ort: Filisur – Graubünden Ort: Schöllenen – Uri Länge: Länge: Länge: Hindernis: Fluss (Reuss) Hindernis: Hindernis: Schöllenen Schlucht (Reuss) Spezielles: älteste überdachte Holzbrücke in Europa Spezielles: UNESCOWeltkulturerbe Spezielles: Sage Name: Sunnibergbrücke Name: Poyabrücke Name: Triftbrücke Ort: Ort: Ort: Kanton Bern Länge: Länge: Länge: Hindernis: Fluss – Rhein Hindernis: Fluss – Saane Hindernis: Fluss Spezielles: Schrägkabelbrücke Spezielles: grösste Schrägseilbrücke der Schweiz Spezielles: Hängebrücke für Fussgänger NMG – Was ist stabil? 9 Statik mit Papier Material: Papier, Bücher, Bauklötze, Leimstift, Faltvorlage 1. Versuch Falte ein Papier längs. Klebe es zusammen und lege es über zwei Stapel Bücher. Die erste Brücke hält Bauklötze. 2. Versuch Knicke das Papier an beiden Seiten wie ein Geländer jeweils einen Fingerbreit hoch. Die zweite Brücke hält Bauklötze. 3. Versuch Falte die Vorlage wie angegeben. Leime zuerst die Klebeflächen mit einem Klebestift zusammen. Befestige dann quer über die Fahrbahn zwei Klebestreifen. Die dritte Brücke hält Bauklötze. Eigener Versuch: Überlege dir einen eigenen Versuch. Beschreibe und zeichne deine Papierbrücke bevor du sie baust. Probiere sie anschliessend aus. Wie viele Bauklötze kann deine Brücke tragen? Skizze: Meine Brücke hält Bauklötze. NMG – Was ist stabil? NMG – Was ist stabil? 10 Ob das hält? Kann man diese Türme aus Bauklötzen bauen oder fallen sie direkt zusammen? Wenn du dir nicht sicher bist, dann baue die Türme nach und schau, was passiert. Male die Türme farbig an, die möglich sind. NMG – Was ist stabil? 11 Mauer bauen Baue mit deinem Partner eine möglichst grosse Mauer mit den vorgegebenen Bauklötzen. Das Ziel ist die grösstmögliche Mauer in der Klasse zu bauen. Messt am Schluss die Höhe und die Breite der Mauer und trägt eure Masse in die Klassenliste ein. NMG – Was ist stabil? Mauer bauen – Klassenliste Namen der Baumeister Höhe Breite NMG – Was ist stabil? 12 Wie baut man ein Haus? Auch du wohnst in einem Haus oder in einer Wohnung. Hast du dich schon einmal gefragt, wie ein Haus gebaut wird? Was braucht es, damit es stabil ist und dem Wetter Stand hält? Informiere dich. Schau dir das Video von «Löwenzahn – Peter schaut beim Hausbau zu» auf dem Pad an. Starte bei der Minute 11 und schaue das Video bis zur Minute 1630 an. Versuche durch das Video folgende Fragen zu beantworten: 1. Was ist der erste Schritt bei einem Hausbau? 2. Welcher Wohnbereich befindet sich zuunterst in einem Haus? 3. Wie werden die Wände im Video eingebaut? Gibt es auch eine andere Möglichkeit? 4. Welcher Teil wurde beim Haus am Schluss noch ergänzt? 5. Was ist das Spezielle an diesem Hausbau? 6. Weshalb wird am Schluss ein Bäumchen auf das Haus gesetzt? NMG – Was ist stabil? 13 Ein Haus wird gebaut Viele Arbeiten müssen gemacht werden, bis ein Haus gebaut ist. Auf den Bildern siehst du ein paar davon – allerdings ist die Reihenfolge falsch. Schreibe in die Kreise die richtige Reihenfolge. NMG – Was ist stabil? 14 Bauen nach Plänen Vom Plan zum Gebäude Suche dir mindestens drei Baupläne aus und versuche das Gebäude nach dem vorgegebenen Bauplan nachzubauen. Die Zahlen verraten dir, wie viele Bauklötzchen du am jeweiligen Ort platzieren musst. Platziere die Klötzchen auf die vorgegebenen Felder. NMG – Was ist stabil? Vorlage – Bauen nach Plänen NMG – Was ist stabil? 15 Vom Gebäude zum Plan Suche dir mindestens vier Baupläne aus und versuche anhand der Gebäude einen passenden Bauplan zu erstellen. Zähle die Bauklötzchen und notiere die Anzahl Klötzchen an der korrekten Stelle im Raster. Als Hilfe darfst du auch die Gebäude nachbauen, um die Bauklötzchen besser zählen zu können. Schwierigkeit: Mittel NMG – Was ist stabil? Schwierigkeit: Mittel Schwer NMG – Was ist stabil? 15 Vom Gebäude zum Plan Betrachte die Gebäude genau, notiere die Nummer des Gebäudes (5-12) und erstelle den passenden Bauplan. Gebäude – Nummer: Gebäude – Nummer: Gebäude – Nummer: Gebäude – Nummer: NMG – Was ist stabil? 16 Verschiedene Gebäude Menschen bauen ganz verschiedene Gebäude. Nicht alle sind aber zum Wohnen geeignet. Schreibe zu allen Gebäuden den passenden Namen und male die Gebäude, in welchen man wohnen kann, farbig an. NMG – Was ist stabil? 17 Rekorde Menschen haben im Verlaufe der Zeit enorm hohe Gebäude gebaut. Informiere dich am iPad über die verschiedenen Hochhäuser und ergänze die Steckbriefe. Höchstes Gebäude der Welt Zweithöchstes Gebäude der Welt Name: Name: Höhe: Höhe: Standort: Standort: Baujahr: Baujahr: Zeichnung: Zeichnung: Dritthöchstes Gebäude der Welt Vierthöchstes Gebäude der Welt Name: Name: Höhe: Höhe: Standort: Standort: Baujahr: Baujahr: Zeichnung: Zeichnung: NMG – Was ist stabil? 18 Warum sind Brücken so stabil? Du hast bereits einiges über Brücken gelernt. Im Video, das du anschliessend sehen wirst, werden die wichtigsten Fragen noch einmal geklärt. Schau es dir gut an (scanne den QR-Code am iPad) und versuche folgende Fragen zu beantworten: Video: 1220 – 1540 1. Welche Brücke entsteht, wenn man einen Baumstamm über einen Bach legt? Welche beiden Kräfte wirken, wenn man die Brücke belastet? 2. Wie könnte man die Brücke verstärken? Zeige dies in einer Zeichnung: 3. Welche Art von Brücken haben die Römer vor allem gebaut? 4. Welche Kräfte wirken bei einer Hängebrücke? 5. Wie kann man eine Papierbrücke stabiler machen? 6. Was ist stabiler – Viereck oder Dreieck? Wo kommt die stabilere Form im Alltag vor? NMG – Was ist stabil? 19 Was ist stabil? Du hast bereits einiges über Brücken und Stabilität gelernt. Nun geht es darum, dein Wissen anzuwenden. Lies jeweils genau und versuche die Fragen möglichst genau in deinen eigenen Worten zu beantworten. Wenn du dir nicht sicher bist, darfst du die Zeichnungen mit Bauklötzchen nachbauen. 1. Hier siehst du eine Brücke. Die Bauteile liegen einfach aufeinander und sind nicht durch Klebstoff miteinander verbunden. Kann diese Brücke so halten? Deine Antwort mit Begründung (weshalb ja oder nein): 2. Hier siehst du zwei Abbildungen von Bausteinen, die lose aufeinander liegen. Die gestrichelten Linien zeigen, wo sich bei den Bausteinen die Mitte befindet. Kreuze die Abbildung an, bei der der obere Stein auf dem unteren Stein liegen bleibt und erkläre anschliessend weshalb. Begründung (weshalb): NMG – Was ist stabil? 3. Dies ist eine -brücke. Sie besteht aus Steinen, die ohne Klebstoff oder Zement einfach aufeinander liegen. Kann diese Brücken so halten? Antwort und Begründung (weshalb ja oder nein): 4. Hier siehst du eine -brücke. Die Bausteine liegen ohne Klebstoff oder Zement einfach aufeinander. Sie ist fast fertig gebaut, nur der Schlussstein fehlt noch. Kann diese Brücke so halten? Ja oder nein? Antwort und deine Begründung (weshalb ja oder nein): NMG – Was ist stabil? 5. Hier siehst du zwei unterschiedliche Blätter. Das eine Blatt ist ganz flach und das andere hat eine gewellte Form. Welches dieser beiden Blätter ist im Wind stabiler? Antwort und deine Begründung (weshalb ja oder nein): 6. Auf dem ersten Bild siehst du zwei Kinder, die einen mit Wasser gefüllten Eimer mit einem Seil tragen. Auf dem zweiten Bild halten diese beiden Kinder zwei weitere Kinder an den Händen. In welcher dieser beiden Situationen ist es für die Kinder leichter, den Eimer zu tragen? Antwort und deine Begründung (weshalb ja oder nein): An welche Art von Brücke erinnert dich diese Aufgabe? NMG – Was ist stabil? Faltbrücke *** Anleitung für deine erstaunlich stabile Papierbrücke: -Schneide bei deiner Kopie den überflüssigen Rand weg. -Wichtig ist nun die exakte Faltung entlang der Linien. -Alle gestrichelten Linien parallel zum Rand faltest du nach innen um und fährst die Faltungen mit dem Daumen nach. -Dann streichst du das Papier wieder glatt auf den Tisch. -Nun faltest du nacheinander alle diagonalen Faltungen nach aussen und fährst dabei wieder mit dem Daumennagel über die Kanten. -Dann streichst du das Papier wieder glatt auf den Tisch. -Nun faltest du erneut die anderen diagonalen Linien und schärfst die Kanten wieder mit dem Daumennagel. -Jetzt wird es schwierig: Von einer Ecke des vorgefalteten Papiers aus legst du die rautenförmigen Falten vorsichtig übereinander, bis ein zusammengelegter Bogen vor dir liegt. -Wenn du nun die Brücke breit ziehst, merkst du, dass die Brücke nur auf Papierspitzen steht. Du musst also die Brücke unten gerade schneiden. Rautenförmig: NMG – Was ist stabil? Faltvorlage NMG – Was ist stabil? Mein Traumhaus Du hast dir vielleicht schon einmal Gedanken über dein eigenes Traumhaus gemacht. Wie sieht dein Traumhaus aus? Wo steht dein Traumhaus? In welchem Land befindest du dich? Wer wohnt alles darin? Nimm ein weisses A4 Zeichnungspapier und gestalte dein eigenes Traumhaus nach deinen Vorstellungen. NMG – Was ist stabil? Tiere als Baumeister Nummeriere die Tierbilder mit dem passenden Text und der dazugehörenden Behausung. 1 Präriehunde baut Dämme und Burgen aus Ästen und Schlamm. Der Eingang ist unter Wasser, das schützt die Tiere vor Feinden. bauen sich unterirdische Tunnel. Sie leben in riesigen Gruppen. 1 1 baut sein Nest aus Lehm. Es wiegt bis 5 Kilo und ist rund wie ein Ball. Nur ein Loch bleibt als Eingang offen. Ein .bau kann so hoch werden wie ein Baum. Die . Vermischen dazu ihren Speichel mit Sand und Erde. Dieses Material wird in der Sonne hart wie Stein. baut ein dichtes Netz. Es ist so dicht, dass sie es mit Luft füllen kann. In dieser Glocke aus Luft kann sie wohnen. Für ihr Nest mischt die ihren Speichel mit Baumfasern. So bekommt sie eine Art Papiermasche. NMG – Was ist stabil? Suchsel – verschiedene Brückenarten Du hast bereits die verschiedenen Arten von Brücken kennengelernt. Im Gitter sind einige Brücken versteckt. Suche sie und male sie farbig an. NMG – Was ist stabil? Bau einer Leonardobrücke Informiere dich im folgenden Text (Lesetext leichter oder anspruchsvoll) über Leonardo da Vinci. Versuche da Vincis Steckbrief zu ergänzen: Geboren am: Gestorben am: Dort hat er gelebt: Ausbildung: Tätigkeit: Erfindungen: Das habe ich noch herausgefunden: NMG – Was ist stabil? Nachdem du einiges über ihn herausgefunden hast, kannst du mit dem Bau der Leonardobrücke starten. Achte dabei auf die Anleitung und geh überlegt vor. Material: -8 lange Holzleisten -5 kurze Holzleisten NMG – Was ist stabil? NMG – Was ist stabil? NMG – Was ist stabil? NMG – Was ist stabil? 2 Brücken und ihre Hindernisse – Lösung Schon von langer Zeit haben Menschen Brücken gebaut, um verschiedene Hindernisse überqueren zu können. Versuche die Bilder mit den korrekten Beschreibungen zu verbinden. Bei welchen Hindernissen kann eine Brücke hilfreich sein? Es gibt Brücken über Schluchten Brücken über Meerengen oder Seen Brücken über Strassen Brücken über Flüsse und Bäche Grünbrücken für Wildtiere NMG – Was ist stabil? 3 Die verschiedenen Brückentypen – Lösung Schau dir die verschiedenen Brücken gut an, lies die Stichworte durch und versuche den Brücken den korrekten Begriff zuzuordnen. Welcher Name gehört welcher Brücke? Kragbogenbrücke, Keilsteinbogenbrücke (Römische Bogenbrücke), Balkenbrücke, Fachwerkbrücke, Hängebrücke, Leonardobrücke Name: Leonardobrücke Leonardo Da Vinci hat diese Brücke skizziert -eine Bogenkonstruktion -Dübel, Schrauben, Nägel oder Seile braucht es nicht Name: Keilsteinbogenbrücke – Römische Brücke -wurde bereits von den Römern gebaut -Steine zeigen auf einen Mittelpunkt Name: Balkenbrücke -einfache Bauweise -werden sehr häufig gebaut -oft sind es Brücken über Autobahnen Name: Kragbogenbrücke Name: Fachwerkbrücke -Konstruktion aus mehreren Stäben, die miteinander verknüpft werden -hohe Tragfähigkeit -sehr stabil -oftmals Brücken für Eisenbahnen Name: Hängebrücke -oft sind es grosse Strassenbrücken -Seile hängen an (zwei) Pylonen -auch für Fussgänger geeignet -Steine sind parallel angeordnet -wenig belastbar -wurde vor vielen Jahren gebaut -nicht mehr modern NMG – Was ist stabil? 4 Kragbogenbrücke Vorlage NMG – Was ist stabil? 5 Keilsteinbogenbrücke – So haben die Römer Brücken gebaut Lösung Der sogenannte echte Bogen wurde bereits von den Römern gebaut. Dadurch konnten sie ihr Strassennetz beliebig ausbauen. 1. Betrachte nun folgende Abbildung. Welche ist die Kragbogenbrücke und welche die Keilsteinbogenbrücke. Was ist der Unterschied (Hinweis: Achte auf die einzelnen Steine). Beschreibe in deinen eigenen Worten: Name: Keilsteinbogenbrücke Kragbogenbrücke Unterschied: Keilsteinbogenbrücke: Die Steine zeigen zentral zum Mittelpunkt und werden kreisförmig eingesetzt. Kragbogenbrücke: Die Steine werden parallel aufgeschichtet. NMG – Was ist stabil? 2. Wie wird eine Keilsteinbogenbrücke gebaut? Die Römer haben das damals ähnlich gemacht. Sie haben zuerst ein Gerüst aus Holz gebaut und auf das Gerüst dann nach und nach die Keilsteine aufgelegt. Das Gerüst nennt man auch «Lehrgerüst». Zuletzt wurde der Stein oben in der Mitte des Bogens eingefügt. Danach sind alle Steine fest verkeilt. Den Stein, den man zuletzt einkeilt, heisst Schlussstein. Nach dem Bau des Bogens wurden auf den Bogen Erde, Steine und Sand aufgeschichtet und eine Strasse aus Pflastersteinen auf die Brücke gesetzt. Ganz zum Schluss wurde das Lehrgerüst wieder abgebaut. 3. Bringe die Aussagen in die korrekte Reihenfolge. Nummeriere von 1-6: Zum Schluss wird der Schlussstein eingesetzt. 3 Zuerst wird ein Gerüst aus Holz gebaut (Lehrgerüst). 1 Nach dem Einsetzen des Schlusssteins verkeilen alle Steine miteinander. 4 Auf das Gerüst wird nach und nach Keilsteine gelegt. 2 Nach dem Bau des Bogens wurden auf den Bogen Erde, Steine und Sand aufgeschichtet. 5 Nun wird das Lehrgerüst wieder abgebaut. 6 4. Versuche eine eigene Bogenbrücke zu bauen. Material: -Keilsteine -Untergrund (siehe Bild) -Zündholzschachteln oder sonstige Bausteine (Gerüst) NMG – Was ist stabil? 7 Hängebrücke 1. Lies den Text gut durch und setze folgende Begriffe in die Abbildung ein: Fahrbahn, Tragseil, Seil, Widerlager, Pylon, Fundament Verschiedene Brücken setzen sich aus mehreren Bauteilen zusammen. Fast alle Brücken bestehen aus einem Überbau und einem Unterbau. Zum Überbau gehört die Fahrbahn. Hängebrücken haben in ihrem Überbau zudem Pylone. Über die Pylone laufen die Tragseile. Der Unterbau besteht aus den Widerlagern, die sich am Ende der Brücke befinden und dazu da sind, dass die Brücke nicht wegrutscht. Die Fahrbahn verbindet die beiden Seiten miteinander, die es zum überqueren gilt. Sie kann aus Holz, Beton oder Stein gebaut sein. Tragseil Pylon Seil Widerlager Fahrbahn 2. Lies die folgende Anleitung gut durch und baue deine eigene Hängebrücke. Lege zu Beginn das Material bereit. Fundament NMG – Was ist stabil? 8 Die Schweiz und ihre Brücken – Lösung In der Schweiz gibt es sehr viele Brücken. Die bekanntesten und sehenswertesten der Schweiz werden hier beschrieben: Versuche mithilfe des iPads die fehlenden Informationen zu ergänzen. Name: Kapellbrücke Name: Landwasserviadukt Name: Teufelsbrücke Ort: Luzern – Stadt Ort: Filisur – Graubünden Ort: Schöllenen – Uri Länge: 205 Meter Länge: 136 Meter Länge: 60 Meter Hindernis: Fluss (Reuss) Hindernis: Fluss – Landwasser Hindernis: Schöllenen Schlucht (Reuss) Spezielles: älteste überdachte Holzbrücke in Europa Spezielles: UNESCOWeltkulturerbe Spezielles: Sage der Teufelsbrücke Name: Sunnibergbrücke Name: Poyabrücke Name: Triftbrücke Ort: Prättigau Graubünden Ort: Freiburg Ort: Kanton Bern Länge: 526 Meter Länge: 852 Meter Länge: 170 Meter Hindernis: Fluss – Rhein Hindernis: Fluss – Saane Hindernis: Fluss Spezielles: Schrägkabelbrücke Spezielles: grösste Schrägseilbrücke der Schweiz Spezielles: Hängebrücke für Fussgänger NMG – Was ist stabil? Lösungen 12 Wie baut man ein Haus? 13 Ein Haus wird gebaut 16 Verschiedene Gebäude 1. Zuerst wird ein grosses Loch gebaggert. 2. Der Keller 3. Es handelt sich um Fertigwände. Natürlich könnten sie auch gemauert und verputzt werden. 4. Das Dach 5. Es handelt sich um ein Fertighaus. Deshalb war es so schnell fertig gebaut. 6. Nachdem der grosse Teil des Hauses fertig ist, wird zur Feier ein Bäumchen aufgesetzt. Reihenfolge: Bagger, Fundament, Keller, Erdgeschoss, Dachstuhl, Dach, Fenster Türen, Leitungen, Innenverputz Estrich, Aussenputz, gestrichene Wände/Teppich, Einzug Bewohner Kirche, Windmühle, Lebkuchenhaus, Iglu, Zirkuszelt, Industriegebäude, Haus, Schloss, Hochhaus, Flughafen, Pyramide, Hundehütte NMG – Was ist stabil? 15 Vom Gebäude zum Plan – Lösung Betrachte die Gebäude genau, notiere die Nummer des Gebäudes (5-12) und erstelle den passenden Bauplan. Gebäude – Nummer: 5 Gebäude – Nummer: 6 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 3 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 Gebäude – Nummer: 7 2 2 2 2 Gebäude – Nummer: 8 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 NMG – Was ist stabil? 15 Vom Gebäude zum Plan – Lösung Betrachte die Gebäude genau, notiere die Nummer des Gebäudes (5-12) und erstelle den passenden Bauplan. Gebäude – Nummer: 9 3 2 3 1 2 3 Gebäude – Nummer: 10 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 1 2 1 Gebäude – Nummer: 11 Gebäude – Nummer: 12 5 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 4 4 3 3 2 2 1 1 NMG – Was ist stabil? 17 Rekorde – Lösung Menschen haben im Verlaufe der Zeit enorm hohe Gebäude gebaut. Informiere dich am iPad über die verschiedenen Hochhäuser und ergänze die Steckbriefe. Höchstes Gebäude der Welt Zweithöchstes Gebäude der Welt Name: Burj Khalifa Name: Shanghai Tower Höhe: 828 Meter Höhe: 632 Meter Standort: Dubai Standort: Shanghai – China Baujahr: 2004-2010 Baujahr: 2008-2015 Zeichnung: Zeichnung: Dritthöchstes Gebäude der Welt Vierthöchstes Gebäude der Welt Name: Abraj Al Bait Towers Name: Pingan International Finance Center Höhe: 601 Meter Höhe: 599 Meter Standort: Saudi-Arabien Standort: Shenzhen – China Baujahr: 2004-2012 Baujahr: 2011-2017 Zeichnung: Zeichnung: NMG – Was ist stabil? 18 Warum sind Brücken so stabil? Lösung Du hast bereits einiges über Brücken gelernt. Im Video, das du anschliessend sehen wirst, werden die wichtigsten Fragen noch einmal geklärt. Schau es dir gut an (scanne den QR-Code am iPad) und versuche folgende Fragen zu beantworten: Video: 1220 – 1540 1. Welche Brücke entsteht, wenn man einen Baumstamm über einen Bach legt? Welche beiden Kräfte wirken, wenn man die Brücke belastet? Hängebrücke. Es wirken Zugkräfte von unten und Druckkräfte von oben 2. Wie könnte man die Brücke verstärken? Zeige dies in einer Zeichnung: 3. Welche Art von Brücken haben die Römer vor allem gebaut? Bogenbrücken Keilbogenbrücken 4. Welche Kräfte wirken bei einer Hängebrücke? Zugkräfte 5. Wie kann man eine Papierbrücke stabiler machen? Indem man das Papier handorgelartig faltet. 6. Was ist stabiler – Viereck oder Dreieck? Wo kommt die stabilere Form im Alltag vor? Dreieck. Eifelturm, Hochspannungsmasten, Fahrradspeichen, Hausdach, usw. NMG – Was ist stabil? Tiere als Baumeister – Lösung 1 2 Präriehunde 4 Termiten Wespen-Königin baut Dämme und Burgen aus Ästen und Schlamm. Der Eingang ist unter Wasser, das schützt die Tiere vor Feinden. bauen sich unterirdische Tunnel. Sie leben in riesigen Gruppen. 1 Töpfervogel 6 5 Wasserspinne 3 Biber baut sein Nest aus Lehm. Es wiegt bis 5 Kilo und ist rund wie ein Ball. Nur ein Loch bleibt als Eingang offen. Ein .bau kann so hoch werden wie ein Baum. Die . Vermischen dazu ihren Speichel mit Sand und Erde. Dieses Material wird in der Sonne 4 hart wie Stein. baut ein dichtes Netz. Es ist so dicht, dass sie es mit Luft füllen kann. In dieser Glocke aus Luft kann sie wohnen. Für ihr Nest mischt die ihren Speichel mit Baumfasern. So bekommt sie eine Art Papiermasche. 3 5 2 6 1 2 4 NMG – Was ist stabil? NMG – Was ist stabil? Anhang NMG – Was ist stabil?