Die Wippe

Je nach Entwicklungsstand und Alter kennen Kinder Hebel aus ihrem Alltag. Allerdings nehmen sie diese nicht bewusst als Hebel wahr, sondern nutzen ihn selbstverständlich. Kinder nutzen Hebel beim Basteln mit Scheren oder beim Bauen mit Zangen. Der wohl bekannteste Hebel dürfte für Kinder die Wippe vom Spielplatz sein. Es spielt eine große Rolle, wo sich die Kinder auf der Wippe platzieren, um gut wippen zu können, entsprechend der Anzahl und Gewicht der Kinder. Diese Erfahrung haben vermutlich fast alle Kinder gemacht.

Kinder kennen das Prinzip einer Wippe vom Spielplatz

•  „Mit einer Wippe kann ich meinen kleinen Bruder nach oben drücken.“
• „Wenn auf der anderen Seite der Wippe zwei Kinder sitzen, bin ich oben.“
• „Bei meiner kleineren Schwester muss ich mich kräftig abstoßen, damit ich hochkomme.“
• „Mit meinem Papa zu wippen, geht sehr schwer.“
• „Wenn mein Papa mit mir wippt, bin ich ganz schnell oben, so schnell, dass ich sogar kurz fliege.“
• „Wenn ich mich weit nach hinten lehne, komme ich schneller auf den Boden.“

• Der Bau einer Wippe ist motorisch einfach umzusetzen und auch für jüngere Kinder gut machbar.
• Sollten die Bauklötze zu stark rutschen, können sie mit einem Stück Knete fixiert werden.
• Die Funktion des Hebels besteht im Wesentlichen aus zwei Faktoren, die Hebellänge (Abstand des Gegenstands zur Mitte) und das Gewicht der Gegenstände. Es bietet sich daher an, zunächst jeden Faktor einzeln zu betrachten.
• Hebellänge bleibt gleich: Jetzt ist gut erkennbar, dass bei gleicher Entfernung zum Mittelpunkt, der schwerere Gegenstand den leichteren anhebt.
  
• Gewicht bleibt auf beiden Seiten gleich: Die Seite, bei der das Gewicht näher am Mittelpunkt liegt, wird von der anderen Seite nach oben gehoben.
• Neben dem zweiseitigen Hebel gibt es im Alltag auch viele einseitige Hebel wie z. B. die Türklinke, den Nussknacker, die Schubkarre. Das Prinzip des einseitigen Hebels folgt anderen Gesetzmäßigkeiten, die schwerer nachvollziehbar sind. Daher bietet es sich an, zunächst den zweiseitigen Hebel genauer zu erforschen. Wenn die Kinder mit diesem Konzept vertraut sind, kann die Lernumgebung durch den einseitigen Hebel erweitert werden.

• Reicht dir die kleine Wippe nicht mehr aus, baue doch eine größere, um noch schwerere Gegenstände anzuheben. Gelingt es sogar ein Sofa anzuheben?
• Kannst du einen Erwachsenen hochheben? Wo musst Du dafür den Hebel ansetzen?
• Die Kinder gehen auf einen Spielplatz und probieren eine Wippe aus und variieren die Anzahl der Kinder auf beiden Seiten der Wippe. Auch Erwachsene wippen gerne. Findet heraus, wie ihr gemeinsam wippen könnt.
• Die Kinder können einen Holzklotz auf eine Seite der Wippe legen und diesen wegkatapultieren, indem sie die Wippe auf der gegenüberliegenden Seite herunterdrücken. Achtung Verletzungsgefahr: Die Holzklötze können weit fliegen.
• Es gibt auch einseitige Hebel. Wo können sie entdeckt werden?
• Alles im Gleichgewicht: Baut ein Mobile. Auch ein Mobile funktioniert wie ein zweiseitiger Hebel.
• Die Wippe als Balkenwaage nutzen: Welcher Gegenstand ist schwerer? Etwas Schweres mit einem Hebel anheben:
• Auf dem Boden wird ein langer breiter Holzbalken über einen kurzen Holzbalken gelegt.
• Wie müssen die Balken angeordnet werden, damit ein Sofa oder eine Person leicht angehoben werden kann?

Schon Archimedes erkannte das Prinzip des Hebels und formulierte folgenden Satz: "Gebt mir einen Hebel, der lang genug, und einen Angelpunkt, der stark genug ist, dann kann ich die Welt mit einer Hand bewegen.“ Die Funktion einer Wippe beruht auf dem sogenannten Hebelgesetz. Ein Hebel ist meist ein starrer, oft stabförmiger Körper, der sich um eine feste Achse drehen lässt. Im Alltag gibt es viele Beispiele für zweiseitige (Wippe, Kran oder Schere) und einseitige Hebel (Schraubenschlüssel oder Schubkarre). Hebel werden meist eingesetzt, wenn eine große Kraft auf einen Gegenstand einwirken soll, aber selbst nur relativ wenig Kraft zur Verfügung steht. So lässt sich zum Beispiel mit einem langen Stab ein sehr schwerer Stein anheben. Am Ende des kurzen Hebels wirkt eine starke Kraft, wenn am Ende des langen Hebels eine geringe Kraft aufgewendet wird.