MyLeoNes™

Zahnräder verändern die Bewegung — Physik, 7–10 Jahre

Zahnräder sind gezahnte Räder, die zusammenarbeiten. Ihre Größe und Anordnung können Geschwindigkeit, Drehrichtung oder nötigen Kraftaufwand verändern.

Was Zahnräder tun

Wenn die Zähne zweier Zahnräder ineinandergreifen, bringt das Drehen des einen auch das andere zum Drehen. Sie drehen sich in entgegengesetzte Richtungen, weil sich ihre Kontaktstellen gegeneinander bewegen. Ein kleines Zahnrad, das ein großes antreibt, lässt dieses langsamer, aber kräftiger drehen.

Warum wir Zahnräder verwenden

Maschinen müssen eine Bewegung oft schneller, langsamer, stärker oder umgekehrt machen. Zahnräder lösen dieses Problem, während die Teile verbunden bleiben und sich gemeinsam drehen. Man entwickelte sie für Geräte wie Uhren und Mühlen, bei denen eine gleichmäßige Bewegung gezielt verändert werden musste.

Zähne zählen

Ein kleines Zahnrad hat 10 Zähne und treibt ein großes mit 30 Zähnen an. Wenn sich das kleine 3-mal vollständig dreht, laufen seine 30 Zähne an der Kontaktstelle vorbei. Dadurch bewegen sich alle 30 Zähne des großen Rades, das sich 1-mal dreht. Es dreht sich dreimal langsamer und in die Gegenrichtung.

Ein großes Zahnrad ist nicht einfach schneller

Man könnte denken, ein großes Rad müsse schneller drehen, weil sein Rand eine längere Strecke zurücklegt. Das ist verständlich, wenn wir einen Punkt am Rand beobachten. Zahnräder sind aber durch ihre Zähne verbunden: An der Kontaktstelle gehen gleich viele Zähne vorbei, deshalb braucht das Rad mit mehr Zähnen länger für eine Umdrehung.

Zahnräder in Alltagsmaschinen

Ein Fahrrad nutzt Zahnräder, damit die Beine bergauf leichter oder auf ebener Strecke schneller treten können. Uhren verwenden mehrere Zahnräder, damit sich die Zeiger mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen. Auch Spielzeugautos, Mixer und manche Aufzüge haben Zahnräder. Sie verändern Bewegung, erzeugen aber keine Energie.

Weiter erkunden

Andere Sprachen

MyLeoNes™ wird geladen…