Materialien nach ihren Eigenschaften auswählen — Ingenieurwesen, 7–10 Jahre
Ingenieure wählen ein Material danach aus, was es leisten muss, nicht nur danach, ob es stark aussieht.
Jedes Material hat nützliche Eigenschaften
Holz, Metall, Kunststoff, Glas und Gummi verhalten sich unterschiedlich. Ein Material kann hart, biegsam, wasserdicht, leicht, durchsichtig oder wärmedämmend sein. Ingenieurinnen und Ingenieure passen diese Eigenschaften an die Aufgabe an und verbinden manchmal mehrere Materialien.
Warum das passende Material wichtig ist
Ein Material, das für eine Aufgabe sehr gut ist, kann für eine andere unsicher sein. Glas lässt Licht hindurch, kann aber zerbrechen; Gummi biegt sich, trägt aber vielleicht keinen schweren Balken. Vor der Wahl vergleichen Ingenieure Stärke, Gewicht, Kosten und Sicherheit.
Einen Regenschutz bauen
Stell dir vor, du brauchst ein Dach für einen kleinen Unterstand. Es muss zuerst Regen abhalten, daher ist Papier allein ungeeignet. Es muss außerdem stehen bleiben, also verwendest du feste Stäbe oder Holz für das Gerüst. Dann bedeckst du es mit wasserdichtem Kunststoff: Zwei Materialien lösen zwei verschiedene Probleme.
Der Irrtum: Das Stärkste ist immer am besten
Es klingt vernünftig, immer das härteste oder stärkste Material zu wählen. Ein schweres Metalldach lässt sich aber schlecht anheben und belastet die Wände zusätzlich. Ein Fenster muss durchsichtig sein, und ein Griff sollte neben Stabilität auch angenehm sein.
Materialien in Alltagsgegenständen
Schau dir ein Fahrrad an: Metall oder Kohlenstofffasern machen den Rahmen steif, Gummi haftet auf der Straße, und Kunststoff kann die Lichter schützen. Ein Kochtopf verbindet oft Metall, das Wärme verteilt, mit einem Kunststoff- oder Holzgriff, den man leichter hält. Der Gegenstand funktioniert, weil jedes Material die passende Aufgabe hat.
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