Erklärt euch die Aufgabe gegenseitig noch einmal in euren eigenen Worten.
Klärt dabei, wie ihr die Aufgabe verstanden habt und was euch noch unklar ist.
Wir sollen herausfinden, warum das Gewicht des Rikschaläufers eine wichtige Rolle spielt und wie groß es mindestens sein muss.
Überlegt welches physikalische Gesetz hier angewendet werden kann.
Lest die Zusatzinformationen noch einmal durch und seht euch die Skizze von der Rikscha dazu an.
Genau! Hier geht es um das Hebelgesetz.
Die Rikscha stellt einen zweiseitigen Hebel dar.
Die Radachse ist der Drehpunkt.
Macht eine vereinfachte Skizze: Ersetzt die Rikscha durch einen Hebel.
Findet heraus, wo welche Kräfte angreifen und markiert die betreffenden Stellen.
Beschriftet eure Skizze.
Vereinfachte Skizze zur Rikscha als Hebel
Ihr habt gelernt: "Kraft mal Kraftarm ist gleich Last mal Lastarm".
Wendet diese Beziehung auf das konkrete Beispiel an.
Was folgt daraus für das Gewicht des Rikschaläufers?
Im Gleichgewicht gilt:
GewichtskraftR x AbstandR = GewichtskraftG x AbstandG
Der Rikschaläufer kann den Holm maximal mit der Gewichtskraft seines Körpers nach unten drücken.
Aufgelöst nach der Gewichtskraft ergibt sich:
GKR = GKG x AR : AG
Macht jetzt eine Abschätzung zur Länge der Hebelarme, vereinfacht als ganzzahliges Verhältnis.
Die Hebelarme verhalten sich ungefähr wie 3 : 1.
Jetzt habt ihr alles zusammen, um die gestellte Frage beantworten zu können.
Was könnt ihr also über das Mindestgewicht des Rikschaläufers sagen?
Die Rikscha kann als zweiseitiger Hebel betrachtet werden. Die Hebelarme verhalten sich wie 3 : 1. Weil am Hebel gilt "Kraft mal Kraftarm ist gleich Last mal Lastarm" müssen sich die wirkenden Kräfte wie 1 : 3 verhalten.
Da die Gewichtskraft proportional dem Gewicht ist, muss der Rikschaläufer mindestens 100/3 kg = 33,... kg wiegen.
