Lernwerkstatt Wichti ge Erfi ndungen und ihre Erfi nder - 3.-8. Schuljahr
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3.-8. Schuljahr Gabriela Rosenwald Lernwerkstatt Wichtige Erfindungen und ihre Erfinder Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet www.kohlverlag.de
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet 3. Digitalauflage 2020 © Kohl-Verlag, Kerpen 2010 Alle Rechte vorbehalten. Inhalt: Gabriela Rosenwald Coverbilder: © BillionPhotos.com & sdecoret - fotolia.com Grafik & Satz: PrePress Salumae (Kaisheim) und Kohl-Verlag Bestell-Nr. P10 996 ISBN: 978-3-95513-450-1 © Kohl-Verlag, Kerpen 2020. Alle Rechte vorbehalten. Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt und unterliegen dem deutschen Urheberrecht. Jede Nutzung in anderen als den gesetz- lich zugelassenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages (§ 52 a Urhg). Weder das Werk als Ganzes noch seine Teile dürfen ohne Einwilligung des Verlages an Dritte weitergeleitet, in ein Netzwerk wie Internet oder Intranet eingestellt oder öffentlich zugänglich ge- macht werden. Dies gilt auch bei einer entsprechenden Nutzung in Schulen, Hochschulen, Universitäten, Seminaren und sonstigen Einrichtungen für Lehr- und Unterrichtszwecke. Der Erwerber dieses Werkes in PDF-Format ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den Gebrauch und den Einsatz zur Verwendung im eigenen Unterricht wie folgt zu nutzen: - Die einzelnen Seiten des Werkes dürfen als Arbeitsblätter oder Folien lediglich in Klassenstärke vervielfältigt werden zur Verwendung im Einsatz des selbst gehaltenen Unterrichts. - Einzelne Arbeitsblätter dürfen Schülern für Referate zur Verfügung gestellt und im eigenen Unterricht zu Vortragszwecken verwendet werden. - Während des eigenen Unterrichts gemeinsam mit den Schülern mit verschiedenen Medien, z.B. am Computer, Tablet via Beamer, Whiteboard o.a. das Werk in nicht veränderter PDF-Form zu zeigen bzw. zu erarbeiten. Jeder weitere kommerzielle Gebrauch oder die Weitergabe an Dritte, auch an andere Lehrpersonen oder pädagogische Fachkräfte mit eigenem Unterrichts- bzw. Lehrauftrag ist nicht gestattet. Jede Verwertung außerhalb des eigenen Unterrichts und der Grenzen des Urheberrechts bedarf der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Der Kohl-Verlag übernimmt keine Verantwortung für die Inhalte externer Links oder frem- der Homepages. Jegliche Haftung für direkte oder indirekte Schäden aus Informationen dieser Quellen wird nicht übernommen. Kohl-Verlag, Kerpen 2020 Der vorliegende Band ist eine PDF-Einzellizenz Unsere Lizenzmodelle Sie wollen unsere Kopiervorlagen auch digital nutzen? Kein Problem – fast das gesamte KOHL-Sortiment ist auch sofort als PDF-Download erhältlich! Wir haben verschiedene Lizenzmodelle zur Auswahl: Kombipaket Kombipaket Print- PDF- PDF- Print & PDF- Print & PDF- Version Einzellizenz Schullizenz Einzellizenz Schullizenz Unbefristete Nutzung der x x x x x Materialien Vervielfältigung, Weitergabe und Einsatz der Mate- x x x x x rialien im eigenen Unterricht Nutzung der Materialien durch alle Lehrkräfte des x x Kollegiums an der lizensierten Schule Einstellen des Ma- terials im Intranet oder Schulserver x x der Institution Die erweiterten Lizenzmodelle zu diesem Titel sind jederzeit im Online- Shop unter www.kohlverlag.de erhältlich.
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. Inhalt Seiten • Vorwort 4 • Kapitel I: Erfinder und Entdecker 5- 6 • Kapitel II: Zeitübersicht wichtiger Erfindungen 7 • Kapitel III: Das Patent 8 • Kapitel IV: Bedeutende Erfindungen 9 - 26 - Das Rad - Das Schwarzpulver - Das Dynamit - Der Buchdruck - Der Blitzableiter - Die Glühbirne - Jeans - die Nietenhose - Schokolade - die Conche - Der Kugelschreiber - Der Computer - Die Dampfmaschine • Kapitel V: Die Luftfahrt 27 - 32 - Der Heißluftballon - Der erste Gleitflug - Der Zeppelin - Der Motorflug - Der erste Atlantikflug Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 • Kapitel VI: Verständigung (Kommunikation) 33 - 38 - Telegraf - der Fernschreiber Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER - Das Telefon - Der Mobilfunk - Das Internet • Kapitel VII: Motoren und Autos 39 - 43 - Der Ottomotor - Erste Kraftwagen - Der Dieselmotor - Autos vom Fließband • Kapitel VIII: Rundfunk und Fernsehen 44 - 48 - Radio - Fernsehen • Kapitel IX: Das Erfinder-Memory 49 • Kapitel X: Die Lösungen 50 - 55 Seite 3
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. Vorwort Liebe Kolleginnen und Kollegen, was wären wir ohne Erfinder und ihre Erfindungen? Wir hätten weder Kühlschrank noch Fernsehen, kein Telefon, kein Handy, kein Internet, kein Auto, keine gedruckten Bücher, keine leckere Schokolade … ! Vielleicht könnten wir ohne alle diese Dinge stressfreier leben, aber diese Erfindungen bieten unbestreitbar viele Vorteile. Es wird oft behauptet, dass James Watt 1769 mit der Erfindung seiner Dampfmaschine die Zeit der Industrialisierung eingeläutet hat. Tatsächlich wurden die meisten Erfindungen im 20. Jahrhundert gemacht. Und vieles ist für unsere Schülerinnen und Schüler ganz selbstverständlich! Aber es dürfte doch interessant und wissenswert sein, wie Auto, Tele- fon, Handy usw. zustande kamen. So soll eine kleine Auswahl von Erfindern, Tüftlern, Bastlern und Weltverbesserern das Thema dieses Heftes sein. Zum Einsatz dieser Werkstatt: Diese Werkstatt eignet sich hervorragend ... • ... als Projektarbeit • ... im Sachkundeunterricht • ... im Geschichtsunterricht • ... zur Freiarbeit • ... für Vertretungsstunden. Übungen zum Textverständnis, eigenständiges Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Formulieren von Ereignissen und Vorgängen, erstellen eines Lebenslaufes, selbstständiges Arbeiten, forschen und nachschlagen werden Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER gefordert und gefördert. Viel Freude und Erfolg beim Einsatz der vorliegenden Kopiervorlagen wünschen Ihnen der Kohl-Verlag und Gabriela Rosenwald Bedeutung der Symbole: Einzelarbeit Partnerarbeit EA PA GA Arbeiten in GA Arbeiten mit der kleinen Gruppen ganzen Gruppe Seite 4
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. I. Erfinder und Entdecker Eine Entdeckung ist das Auffinden einer Sache, die schon immer da war, aber nicht bekannt war. Amerika wurde entdeckt. Der Kontinent war schon lange da, aber erst im 15. Jahrhundert wurde er von europäischen Seefahrern entdeckt. Auch die Blutgruppen waren seit Beginn der Menschheit vorhanden, doch erst im Jahre 1901 entdeckte sie schließlich ein Mann namens Karl Landsteiner. Aufgabe 1: Nenne drei berühmte Entdecker und ihre Entdeckungen! EA 1. ! 2. 3. Eine Erfindung ist anders. Sie entsteht meist aus dem Wunsch, etwas zu vereinfachen: Das Telefon, um nicht tage- oder wochenlang auf einen Brief warten zu müssen, die Pampers, um nicht laufend schmutzige Windeln wa- schen zu müssen ... . Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Bei vielen Erfindungen lässt sich kein Erfinder feststellen. Oder aber es gibt eine ganze Reihe Erfinder, die über die Welt verteilt etwa zeitgleich dieselbe Erfindung mit kleinen Abweichungen machten. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Aufgabe 2: a) Schreibt in das Cluster, was eurer Meinung nach zu einem Erfinder PA gehört! Was muss er können? Wie muss er sein? Erfinder b) Erklärt, warum ihr die verschiedenen Eigenschaften und Fähigkeiten wichtig findet! Seite 5
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. I. Erfinder und Entdecker Aufgabe 3: Stell dir vor, du lebst im Jahre 1900. Was gab es da noch nicht? Kreuze die Erfindungen an! Wenn deine Antworten richtig sind, EA ergibt sich aus den Buchstaben hinter den Begriffen ein Lösungswort! Buchdruck A Glühlampe Z Auto W Internet K Kühlschrank D Handy I Telefon O Fernsehen N Heißluftballon E Blitzableiter S Waschmaschine M Mikrowelle E Computer O Kompass U Papier I Brille P Lösungswort: Aufgabe 4: a) Es gibt auch Erfindungen, die nun EA wirklich niemand braucht. Oder doch? Wie wäre es mit einer Kopfkratzma- schine? Oder einer Butterbrotschmier- maschine? Finde weitere seltsame, unnötige Maschinen. ! Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 b) Wie sieht deine Erfindung aus? Zeichne in den Kasten. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Der Tag der Erfinder Jedes Jahr am 9. November findet der Tag der Erfinder statt. Zu Ehren der schlauen Köpfe wurde von dem Berliner Unternehmer und Erfinder Gerhard Muthenthaler „Der Tag der Erfinder“ ins Leben gerufen. Damit will er an die Erfinder von früher erinnern und den Erfindern von heute Achtung entgegenbringen. Muthenthaler sagte: „Erfinder haben unserer Welt zu mehr Positivem verholfen als Politiker oder Feldherren.“ Jedes Jahr wird ein Erfinder oder ein Unternehmen für seine Ideen und Leistungen ausgezeichnet. Auch in anderen Ländern gibt es an verschiedenen Terminen den Erfindertag. Dabei soll gezeigt werden, das heutige Erfinder nicht mehr alte Spinner mit Hornbrille sind, sondern moderne Designer und Techniker unserer Zeit. GA Aufgabe 5: Wer erhielt im Jahre 2006 den Erfinderpreis? Forscht nach! Seite 6
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. II. Zeitübersicht wichtiger Erfindungen Vor Christi Geburt hölzernes Wagenrad um 6000 v. Chr. Bewässerungskanäle um 2000 v. Chr. Sonnenuhr, Webstühle um 1425 v. Chr. das Rad um 4000 v. Chr. Papyrus als Schreibstoff um 3000 v. Chr. Warmwasserheizung um 100 v. Chr. Nach Christi Geburt Papier 105 Elektrisches Bügeleisen 1882 Porzellan 7. Jahrhundert Automobil 1885/86 Windmühlen 10. Jh. Schallplatte, Plattenspieler 1887 Kompass 1269 Luftreifen 1890 Brille, 13. Jh. Gleitflug 1890 Spinnrad Buchdruck 1445 Kino 1895 Taschenuhr 1500 Dieselmotor, 1897 Rundfunk Mikroskop 1590 Zeppelin 1900 Bleistift 1665 Motorflug 1903 Blitzableiter 1752 Relativitätstheorie Einstein 1905 Dampfmaschine 1765 Autos vom Fließband 1913 Heißluftballon 1783 Elektrische Waschmaschine 1914 Streichholz 1827 Verkehrsampel 1914 Dampflokomotive 1829 Tonfilm 1919 Nähmaschine 1830 Fernsehen 1932 Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Revolver 1835 Elektronenmikroskop 1933 Telegraf 1837 Nylonfaser 1938 Fotografie 1839 Kugelschreiber 1938 Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Füllfederhalter 1849 Erster Computer 1941 Sicherheitsnadel 1849 Radargeräte 1943 Fahrrad mit Tretkurbel 1853 Antibiotikum 1944 Elektrische Glühlampe 1854 Atombombe 1945 Telefon 1861 Laser 1957 Schreibmaschine 1864 Erster Erdsatellit 1957 Dynamit 1868 Erste bemannte Raumfahrt 1961 Büchsenöffner 1870 Mondlandung USA 1969 Nietenhose - Jeans 1873 Mobiles Telefon 1973 Viertaktmotor (Ottomotor) 1876 Internet um 1970 Kühlschrank 1876 World Wide Web 1993 Schokolade – die Conche 1879 (Die dick gedruckten Themen sind im Heft vorgestellt, aber auch andere sind interessant. Ihr könnt sie in einem Referat erarbeiten!) Seite 7
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. III. Das Patent Was ist ein Patent? Ein Patent ist ein Schutzrecht auf eine Erfindung. Der Besitzer eines Pa- tents kann anderen die Nutzung seines Patents verbieten. Die Laufzeit eines Patents beträgt 20 Jahre. Ein Patent für eine Erfindung anzumelden ist wichtig. Es sichert dem Erfinder das Recht, seine neue Erfindung ver- kaufen zu dürfen. Wer die Erfindung nachbauen möchte, muss dem Erfin- der das Patent abkaufen. Das hat manche Erfinder reich gemacht. Nach der Gründung des Deutschen Reichs im Jahre 1871 wurde über einen einheitlichen Patentschutz diskutiert. Werner von Siemens und der Chemnitzer Oberbürgermeister Dr. Wilhelm André gründeten den Patent- schutzverein. Ein Jurist arbeitete das Gesetz aus. Werner von Siemens wandte sich persönlich an Kanzler Bismarck, um das Patentrecht im ganzen Deutschen Reich einzuführen. Am 25. Mai 1877 war es dann end- lich soweit: Das deutsche Patentgesetz trat in Kraft! Es gilt bis auf kleine Änderungen bis heute. Werner von Siemens Ein Patent wird für eine Erfindung erteilt, die ... 1816 – 1892 ... neu ist, war ein deutscher ... auf erfinderischer Tätigkeit beruht und Erfinder der Elektrotechnik ... gewerblich anwendbar ist. Aufgabe 1: a) Erkläre mit deinen Worten, was ein Patent ist. EA ! Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 b) Wofür kann man ein Patent erhalten? Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER c) Wer gründete den Patentschutzverein? d) Wann wurde das deutsche Patentgesetz eingeführt? Im Rahmen des Erteilungsverfahrens werden für die Anmeldung, für einen Rechercheantrag und für den Prüfungsantrag jeweils Gebühren erhoben. Anmeldegebühr 60 € Rechercheantragsgebühr 250 € die Jahresgebühren für die Aufrechterhaltung des Patents steigen von 70 € für das dritte Patentjahr bis auf 1940 € für das zwanzigste Patentjahr. (Stand Dezember 2009) Seite 8
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Das Rad Forscher vermuten, dass das Rad in verschiedenen Teilen der Welt etwa gleichzeitig erfunden wurde. Und das schon vor etwa 6000 Jah- ren! Wie kamen die Menschen zum Rad? Der Kreis – die Form des Rades – kommt in der Natur häufig vor: Sonne und Mond sind rund, auch Früchte oder Steine kullern um die eigene Achse. Jede kreis- runde Scheibe ist eigentlich ein Rad, doch nutzbar wird es erst durch Einsetzen einer Achse. Bei den Römern und den Ägyptern wurde es zum Lastentransport eingesetzt. Im Laufe der Jahrtausende wurde das Rad immer weiter verbessert. Vor etwa 4000 Jahren bekam es Speichen und wurde so leichter und schneller. Ohne das Rad gäbe es alle anderen Erfindungen nicht, denn irgendwo ist immer ein Rad oder wenigstens ein Rädchen drin! GA Aufgabe 1: Überlegt, wobei das Rad heute zum Tragen und Befördern gebraucht wird! Aufgabe 2: Einen kleinen Wagen bauen. EA Du brauchst: Ein Stück Pappe, ca. DIN A 5 1-2 Holzspieße 1-2 Trinkhalme Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 4 Flaschendeckel oder Konusplättchen (gibt es im Baumarkt oder im Internet) Es geht auch ein Korken, den man in Plättchen schneidet. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Picker oder Handbohrer, Schere, Bleistift Holzkleber So geht es: Schablone auf deine Pappe übertragen und ausschneiden die 4 Löcher mit einer kleinen Schere ausschneiden Kästchen zusammenkleben Trinkhalme durch die Löcher stecken und passend kür- zen – die Halme sollten an beiden Seiten etwa 4-6 mm herausschauen. Die Räder aus Holz, Korken oder Flaschendeckel werden in der Mitte mit einem kleinen Loch versehen. Dort hinein muss der Holzspieß passen! Die Löcher werden mit Holzkleber gefüllt. Die Holzspieße durch die Trinkhalme stecken und so kürzen, dass man die Räder noch ankleben kann. Der kleine Wagen kann z.B. Stifte, Anspitzer, Radiergummi und auch Süßigkeiten transportieren! Seite 9
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Die Entwicklung des Fahrrads Laufrad 1817 1817 erfand Freiherr Karl von Drais aus Sauerbronn eine Laufmaschine mit einem lenkbaren Vorderrad. Nach dem Erfinder hießen die Laufmaschinen Draisinen. Die Draisine war fast ausschließlich aus Holz gefertigt. Der Ge- schwindigkeitsrekord lag bei ca. 15 km/h. Vélocipèd 1861 1861 entwickelte der französische Wagenbauer Pierre Michaux die erste Drai- sine mit Tretkurbel und Pedalen am Vorderrad. Auch baute er Stahl mit ein. Diese Räder nannte man auch „Knochenschüttler“: Die Felgen der Räder wa- ren noch nicht „luftbereift“, man spürte jedes Steinchen. Erst mit der Einführung der Luftreifen (1888 durch Dunlop) konnte der Fahrkomfort erhöht werden. Hochrad 1870 Um höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, entwickelte man in England das Hochrad. James Starley nannte das erste Hochrad „Ariel“. Dieses Rad besaß Stahlfelgen, Haarnadelspeichen, Pedale mit Gummibelag und sogar Vollgummi- bereifung. Das Vorderrad hatte einen Durchmesser von bis zu 150 Zentimetern! Niederrad oder Sicherheitsrad 1888 Im Jahr 1888 wurden die ersten Niederräder gebaut. Seither hat sich die Grundform kaum verändert, nur der Komfort wurde ver- bessert: luftgefüllte Gummireifen, Federung des Sattels, Freilauf, Beleuchtung … Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Aufgabe 3: Welche Schwierigkeiten hatte man wohl bei einer Fahrt mit einem Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER EA Hochrad? Aufgabe 4: S chreibe eine kurze Zusammenfassung über die Entwicklung des Fahr- rads! Zeichne Bilder dazu. EA Aufgabe 5: Finde elf A S T E R U K O L O F D E R T E T Wörter M F A H R R A D F P E D A L J G R EA aus den T E S H E K X R U N I K O L K U E Infotexten E L L A U F R A D S F H E I E H T oben im S G R A E H D I B C Y O S R A R K Buchsta- J E E W A S I S P E I C H E S E U bengitter. O N M A R R U N T E Z H B A D D R G U M M I R E I F E N R A R L V B M A I N E M I N E S S A T T E L E I D E R L O D E L L E D E Y E I L Seite 10
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Das Schwarzpulver Die Geschichte des Feuerwerks beginnt mit der Erfindung des Schwarzpul- vers vor mehr als 1000 Jahren in China. Die Grundstoffe Salpeter, Holzkoh- le und Schwefel waren schon bekannt. Die Chinesen stopften das Pulver in einen Bambusstock und schossen diesen Feuerpfeil mit einem gewaltigen Krachen ab. Das Feuerwerk sollte böse Geister vertreiben. Es ist nachge- wiesen, dass mit Schwarzpulver gefüllte Bomben von den Chinesen spätes- tens im 13. Jahrhundert als Waffe eingesetzt wurden. Gegen Ende des 13. Jahrhunderts soll das Schwarzpulver von holländischen Seefahrern nach Europa gebracht worden sein. Eine andere Geschichte erzählt Folgendes: Zwei Mönche experimentierten mit dem zündenden Gemisch: Roger Bacon aus England und Constantin Anklitzen aus Freiburg. Constantin nahm bei seinem Eintritt ins Kloster den Namen Berthold an. Und weil er so begeistert von schwarzer Magie war, bekam er den Beinamen „der Schwarze“. Von diesem „Berthold dem Schwarzen“ hat das Schwarzpulver auch seinen Namen. Es wird aber auch behauptet, dass das Pulver wegen seiner dunklen Farbe als Schwarzpulver bezeichnet wurde. Schwarzpulver war der erste Stoff, der als Schießpulver zur Ladung von Schusswaffen verwendet wurde. Auch als Sprengmittel z.B. im Bergbau setzte man es ein. Heute wird es überwiegend in der Feuerwerkerei benutzt. Aufgabe 6: B eantworte die folgenden Fragen in vollständigen Sätzen. EA a) Aus welchen Grundstoffen besteht Schwarzpulver? ! b) Wer soll es erfunden haben? Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 c) Wozu wurde es früher benutzt? Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER d) Wozu verwendet man es heute überwiegend? e) Dieses Zeichen findest du manchmal an Transportern. Es ist orange. Was bedeutet es? Was steht darauf? Seite 11
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Das Dynamit 1847 erfand ein italienischer Arzt das Nitroglycerin. Alfred Nobel ent- wickelte 1863 die Initialzündung. Dadurch war eine gezielte Sprengung möglich. 1864 begann die erste fabrikmäßige Herstellung des Stoffes. Da Nitroglycerin aber schon bei geringen Erschütterungen oder Stößen explodiert, war der Umgang mit dem Sprengstoff sehr gefährlich. 1866 kam es zu einem schweren Unglück, bei dem sein Werk in Krümmel bei Hamburg fast vollständig zerstört wurde. Nobel gründete in vielen euro- päischen Ländern Fabriken, weil der Transport so gefährlich war. Nobel suchte weiter nach einer sicheren Anwendungsweise. Im Jahre 1866 mischte er das flüssige Sprengöl mit Kieselgur. Diese Masse war Alfred Bernhard Nobel unempfindlich gegen Stöße und sogar Feuer. 1833 – 1896 Nobel hatte den ersten Sprengstoff erfunden, der viel stärker als das Chemiker und Erfinder, Stifter des Nobelpreises Schwarzpulver war. Er nannte ihn „Dynamit“. Im Oktober 1867 ließ er sich den neuen Sprengstoff patentieren. In der Zeit der Industrialisierung bestand im Bergbau, in Steinbrüchen und beim Tunnelbau von Verkehrswegen ein sehr großer Bedarf für solche Spreng- stoffe. Wichtig war auch die militärische Nutzung. Nobel wurden über 350 Patente zugesprochen. Aufgabe 7: Erkläre, was eine Initialzündung ist. Schreibe auf die Blattrückseite EA oder in dein Heft/in deinen Ordner. Aufgabe 8: Aus welcher Mischung besteht Dynamit? EA ! Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Aufgabe 9: Schneide die Streifen unten aus und lege sie in die richtige Reihenfolge. EA Schneide Die Kärtchen mit den Jahreszahlen aus und füge sie richtig ein. Du erfährst einiges! Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER 1863 1896 1901 1833 1866 1862 Ab befasste sich Nobel mit der Entwicklung von Spreng- stoffen. Am 10. Dezember starb er in Sam Remo. entdeckte er, das die Mischung von Nitroglycerin und Kiesel- gur unempfindlicher auf Stöße reagiert. wurde Alfred Nobel in Stockholm geboren. erfand Nobel die Initialzündung, mit der sein Sprengstoff kon- trolliert gezündet werden konnte. Zu seinem 5. Todestag am 10. Dezember wurde in Stock- holm und Oslo erstmals der Nobelpreis verliehen. Seite 12
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Der Nobelpreis „Das Kapital, vom Testamentsvollstrecker in sicheren Wertpapieren realisiert, soll einen Fonds bilden, dessen jährliche Zinsen als Preise denen zuerteilt werden, die im verflossenen Jahr der Menschheit den größten Nutzen geleis- tet haben. Die Zinsen werden in fünf gleiche Teile geteilt, von denen zufällt: Ein Teil dem, der auf dem Gebiet der Physik die wichtigste Entdeckung oder Verbesserung gemacht hat; ein Teil dem, der die wichtigste chemische Entde- ckung oder Verbesserung gemacht hat; ein Teil dem, der die wichtigste Entdeckung auf dem Gebiet der Physiologie oder der Medizin gemacht hat; ein Teil dem, der in der Literatur das Vor- züglichste in idealer Richtung geschaffen hat; und ein Teil dem, der am meisten oder besten für die Verbrüderung der Völker und für die Abschaffung oder Verminderung der stehenden Heere sowie die Bildung und Verbreitung von Friedenskongressen gewirkt hat.“ Aufgabe 10: Lies den Text sorgfältig durch. Berichte dann mit deinen Worten, wie Nobel die Verteilung der Preise vorgesehen hat. Schreibe in dein Heft. EA Nobel legte auch fest, wer für die Vergabe der Preise zuständig sein sollte: die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften vergibt die Auszeichnungen für Physik und Chemie das Karolinska Institut den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin die Schwedische Akademie den für Literatur. Während es sich dabei um wissenschaftliche Auszeichnungen handelt, ist für die Vergabe ... des Friedensnobelpreises das norwegische Nobelpreiskomitee, zuständig. Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Die Gründung der Nobel-Stiftung erfolgte 1900. Im Jahr darauf, an Nobels fünftem Todestag, wurden die Nobelpreise erstmals verliehen. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Aufgabe 11: Kreuze die richtigen Antworten an. EA a) Wann lebte Alfred Nobel? 1837-1904 1728-1795 1833-1896 1865-1918 b) Für welche Bereiche setzte er Preise aus? Chemie und Physik Mathematik und Deutsch Literatur und Frieden Medizin und Physiologie c) Wo werden die Preise verliehen? Schweden Dänemark Amerika Norwegen d) In welchem Jahr wurde der erste Nobelpreis verliehen? 1897 1900 1901 1907 Seite 13
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Der Buchdruck Gutenberg wollte Bücher für alle Leute drucken. Bei seiner Arbeit als Gold- schmied kam ihm eine Idee: Er goss aus Metall kleine Buchstaben, die er dann mit Tinte bestrich und wie Stempel verwendete. Er machte natürlich nicht nur einen Buchstaben, sondern er erstellte für jeden Buchstaben des Alphabets gleich mehrere Stempel. Dazu auch die Satzzeichen wie Komma und Punkt. Gutenberg ordnete die Buchstabenstempel in einem Rahmen zu einer ganzen Buchseite an. Da er mit dem großen Stempel nicht gleichmäßig von Hand stempeln konnte, baute er eine Buchpresse zur Druckpresse um. Johannes Gutenberg So war es möglich, viele Buchseiten schnell zu drucken und mehrere Bücher um 1400 – 1468 herzustellen. Erfinder des Buchdrucks Aufgabe 12: S chneide die Kärtchen unten aus. Klebe sie zu den passenden Bildern. EA A B C H Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 D E Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER G F Aus hartem Material In einer Presse wurde S o entstand eine War die Farbe trocken, wurde ein Muster- ein Papierblatt fest an- Bleiletter. konnte man die Seite Buchstabe (Letter) gedrückt, so dass sich abnehmen. Der Text geformt. die Buchstaben darauf war nun lesbar. abbildeten. In diese Matrize wurde Diese Musterlet- Dann wurde das Buch Nun wurden alle Buch- flüssiges Blei gegos- ter wurde in einen gebunden, das heißt, staben einer Buchseite sen. Block aus weichem Kupfer geschlagen. Es die Seiten miteinander befestigt und meist ein in einem Rahmen angeordnet. entstand ein Abdruck Ledereinband außen (eine Matrize) herum angebracht. Seite 14
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Gutenbergs Leben Gutenberg wird als Johannes Gensfleisch in Mainz im Hof zum Gutenberg geboren. Den Nachnamen Gensfleisch ersetzt er durch Gutenberg. Von 1434 bis 1444 hält er sich in Straßburg auf und macht dort erste Versuche mit einem neuen Druckverfahren. 1448 kehrt Gutenberg wieder nach Mainz zurück, nimmt ein Darle- hen auf und gründet eine Druckwerkstatt. Hier vervollkommnet er seine Erfindung, einzelne Buchstaben aus Metall (Bleilettern) für den Druck von Papier und Büchern zu verwenden. Mit einem wei- teren Kredit druckt er 1452-1454 die berühmte 42-zeilige Bibel mit über 1282 Seiten. Er fertigt 180 Exemplare an, wovon heute noch 48 erhalten sind. Zwei Exem- plare gibt es im Gutenberg-Museum in Mainz. Am 3. Februar 1468 stirbt Johannes Gutenberg. Aufgabe 13: Setze die folgernden Wörter in den Lückentext ein. EA Gulden, Geschäftsmann, Johannes, lateinischer, Nachnamen, Mitarbeiter, Druckwerkstatt, Straßburg um 1400 Johannes Gensfleisch wurde in Mainz im Hof zu Gutenberg geboren. Er änderte seinen . 1434-1444 Gutenberg lebte in . 1439 Gutenberg war als tätig. Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 In aller Stille machte er seine ersten Druckversuche. 1448 Gutenberg wohnte wieder in Mainz. Er lieh sich Geld, Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER um seine zu vervollständigen. 1450-1452 Der Mainzer Johannes Fust lieh Gutenberg 800 Gulden für die Werkstatt. 1452 beteiligte sich Fust mit weiteren 800 an dem Unternehmen Buchdruck. 1452-1454 Die Bibel wurde in Sprache gedruckt. In Frankfurt wurden die ersten Exemplare verkauft. 1455 Gutenberg und Fust bekamen Streit. Fust führte die Druckerei mit Gutenbergs Peter Schöffer weiter. 1468 Anfang 1468 starb Gutenberg. In der Franziskanerkirche zu Mainz wurde er beigesetzt. Seite 15
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Der Blitzableiter Als Benjamin Franklin zehn Jahre alt war, musste er die Schule ver- lassen, um seinen Vater, einem Krämer und Seifenmacher zu helfen. Als er jedoch kurz darauf sein Interesse an Büchern entdeckte, ging er bei seinem Bruder, einem Buchdrucker, in die Lehre. Er beendete seine Ausbildung zum Buchdrucker in London und begann 1726, sich in Phi- ladelphia eine eigene Buchdruckerei aufzubauen. 1743 sah Franklin eine Vorführung eines englischen Wissenschaftlers, der Experimente mit Elektrizität vorführte. Franklin war begeistert. Ab Benjamin Franklin 1745 begann er mit eigenen Experimenten und gab auch sehr bald sei- 1706 – 1790 ne Buchdruckerei auf. Erfinder des Blitzableiters Franklin erforschte die elektrischen Eigenschaften des Blitzes und führte 1752 seinen berühmten Drachenversuch durch. Nach diesem Expe- riment gilt Franklin heute als Erfinder des Blitzableiters. Franklin hatte eine Idee: Wenn es möglich ist, die Elektrizität eines Blitzes einzufangen und umzuleiten, muss es auch möglich sein, Blitzeinschläge von Gebäuden fernzuhalten. Er stellte hohe Eisen- stangen neben Gebäuden auf. Der Blitz schlug nun nicht mehr in die Häuser, sondern in die Eisenstange ein und wurde direkt in die Erde geleitet. Der erste deutsche Blitzableiter wurde 1769 auf dem Ham- burger Jacobikirchturm errichtet. Nachdem Franklin einige Jahre als Wissenschaftler gearbeitet hatte, wandte er sich anderen Aufgaben zu. Er war einer der Gründungsvä- ter der Vereinigten Staaten von Amerika. Er unterzeichnete die Unab- hängigkeitserklärung und die Verfassung der USA. Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 GA Aufgabe 14: Was hat es mit diesem Drachen-Experiment auf sich? Forscht nach und beschreibt den Vorgang. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER ! Aufgabe 15: Erkläre mit deinen Worten: Wie funktioniert ein Blitzableiter? (Informationen gibt’s im Lexikon, im Internet oder auch oben im EA Informationstext.) Seite 16
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Die Glühbirne Thomas Alva Edison meldete in den 84 Jahren seines Le- bens mehr als 1000 Patente an. Er hatte weder eine ordent- liche Schulbildung noch studierte er. Seine Kenntnisse eignete er sich selbst an – durch Lesen und Experimentieren. Er ver- besserte die Telegrafentechnik und das Telefon von Alexan- der Bell. 1877 gelang ihm die erste Schallaufzeichnung – das Wort „Hello“. Zu seinen weiteren Erfindungen zählen die erste brauchbare Filmkamera, ein Dynamo sowie eine Nickel-Cad- mium-Batterie. Seine wichtigste Erfindung aber war die Glüh- lampe. Eigentlich hat der deutsche Uhrmacher Heinrich Goebel 1854 Thomas Alva Edison das erste Glühlicht erfunden. Aber leider gab es damals noch 1847 – 1931 kein Stromnetz. So geriet es in Vergessenheit. amerikanischer Erfinder 1879 entwickelte Edison Goebels Idee weiter. Er testete fast (Glühlampe) 2000 Materialien, um den geeigneten Glühdraht zu finden. Edison ließ die Glüh- lampe 1880 in den USA patentieren. Er hat sie zwar ausgearbeitet und verbessert – doch erfunden hat sie ein anderer. Zu einer Zeit, in der noch kein Stromnetz vorhanden war, versuchten sich viele Tüftler an der Glühlampe. Edison stellte als kluger Kaufmann nicht nur Glühlampen her, sondern baute zusätzlich Stromnetze und Kraftwerke und steckte Geld in die Anschaffung von Schaltern und Kabeln. Glühwendel So funktioniert die Glühlampe: Vakuum oder Wenn ein Draht von elektrischem Strom durchflossen Füllgas wird, entsteht Reibungswärme. Der Draht wird erhitzt Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 und beginnt zu glühen. Damit der Draht nicht verbrennt, Glaskolben darf er nicht mit Sauerstoff in Berührung kommen. Also muss der glühende Draht (auch Wendel genannt) in nichtleitender Gewinde Zement-Kitt (=Anschluss 1) ein luftleeres Gefäß eingeschlossen werden. Edison Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER verwendete einen verkohlten Baumwollfaden. Später Stirnkontakt wurde Wolfram als bester Glühdraht eingesetzt. (=Anschluss 2) Aufgabe 16: Erkläre mit deinen Worten, wie eine Glühlampe funktioniert. EA ! GA Aufgabe 17: Forscht nach drei weiteren Erfindungen von Edison. GA Aufgabe 18: Mittlerweile sollen Energiesparlampen eingesetzt werden. Diskutiert die Vor- und Nachteile. Seite 17
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Edison – der große Erfinder Edison gilt als einer der größten Erfinder aller Zeiten. Neben seiner technischen Begabung besaß er ein sicheres Gefühl dafür, welche Erfindung bei der Bevölke- rung ankam. Auch hatte er einen beachtlichen Geschäftssinn. So konnte er mit seinen Erfindungen viel Geld verdienen. 1847 Edison wird im Bundesstaat Ohio USA geboren. Sein Schulbesuch dauert nur 3 Monate. Mit 12 Jahren verdient er Geld durch Zeitungsverkauf. 1862 Edison wird Telegraph bei einer Eisenbahngesellschaft. 1868 Edison erfindet einen Registrierapparat, mit dem Abstimmungen im Parlament automatisch ausgezählt werden können. Auch entwickelt er einen "Stockticker" für die New Yorker Börse (Wall Street). 1870 Mit dem für den "Stockticker" eingenommenen Geld eröffnet Edison seine erste größere Werkstatt. 1876 Edison wird wissenschaftlicher Leiter des Menlo Park Laboratoriums. Dort erfindet er auch den Phonographen. Diese Sprechmaschine bestand aus einer Trommel und darauf gewickelten Staniolstreifen (Edison-Walze), auf dem eine Schreibspitze Vertiefungen eindrückte. Beim Abspielen wurde die Trommel von Hand gedreht. Dabei bewegte die Schreibspitze eine Membrane, welche die Sprache oder Musik wiedergab. 1878 Edison perfektioniert das von Bell erfundene Telefon, indem er das Kohlemikro- phon integriert. Dadurch ist Telefonieren über größere Entfernungen möglich. 1881 Bei der internationalen Elektrizitätsausstellung in Paris führt Edison die von ihm entwickelte Glühlampe vor. Edisons Glühlampen hatten schon die noch heute übliche Schraubfassung. 1882 In New York wird das erste Elektrizitätswerk der Welt, das nach Edisons Plänen und Patenten erbaut wurde, erfolgreich in Betrieb genommen. Es versorgt 5000 Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Straßenlampen. Der Generator wird durch eine Dampfmaschine angetrieben. 1883 Edison entdeckt die Glühemission, auch "Edison-Effekt" genannt. Die Glüh- emission ist die Grundlage aller Elektronenröhren, die in der Folgezeit u.a. für Radioverstärker eingesetzt wurden. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER 1889 Edison entwickelt die erste Filmkamera; auch der Filmprojektor geht auf Edison zurück. 1900 Edison entwickelt den Eisen-Nickel-Akkumulator, der wesentlich leichter als der Blei-Akkumulator ist. Im Laufe seines schaffensreichen Lebens erlangte Edison weit über 1000 Patente. Im Jahre 1892 gründete er zur Vermarktung seiner Patente die „General Electric Company“, den Vorläu- fer des heutigen Elektrizitäts-Giganten „General Electric“. Zwei Aussagen, die Edison zugeschrieben werden, zeugen von der Schaffenskraft, dem Opti- mismus und der Klugheit des berühmten Mannes: „Eine kleinere Erfindung schaffe ich alle 10 Tage, eine große Erfindung alle 6 Monate.“ „Genie ist 1% Inspiration und 99% Transpiration.“ Aufgabe 19: Schreibe einen Bericht über Edisons Leben. EA Erzähle in der Ich-Form. Seite 18
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Versuchsprotokolle 1. Versuch: Reibungswärme Versuch: Wärme erzeugen durch das Reiben der Hände Bevor du den Versuch durchführst, überlege erst, was passieren wird. ‚Schreibe deine Vermutung auf! Vermutung: Führe nun den Versuch durch! Vorgehensweise und Beobachtung: Warum ist das so? Erklärung: 2. Versuch: Verbrennen ohne Sauerstoff Versuch: Kerze ohne Sauerstoff brennen lassen – geht das? Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Bevor du den Versuch durchführst, überlege erst, was passieren wird. Schreibe deine Vermutung auf! Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Vermutung: Führe nun den Versuch durch! Vorgehensweise und Beobachtung: Warum ist das so? Erklärung: Seite 19
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Die Nietenhose Im Jahre 1848 wanderte Levi Strauß von Deutschland nach Amerika aus. Amerika war im Goldrausch und auch Levi wollte zu den Gold- gräbern. Er entdeckte, dass die Goldsucher haltbare Hosen brauchten. Aus Segeltuch, das Levi eigentlich als Zelt- oder Wagenplane verkau- fen wollte, ließ er von einem Schneider Hosen nähen. Levi’s Hosen wurden ein toller Erfolg! Etwa 20 Jahre später brachte der Schneider Jacob Davis an Taschen und Nähten der Hosen Nieten zur Verstärkung an. Er hatte wohl keine Lust mehr, die Hosen zu reparieren. Da Davis kein Geld hatte, um sein Levi Strauss Patent anzumelden, teilte er seine Idee Levi Strauss mit. Am 20. Mai 1829 – 1902 Erfinder der 1873 meldete Levi die Nietenhosen zum Patent an. Dieser Tag gilt als Nietenhose Geburtsstunde der Jeans. Die vernieteten Hosen stießen auf eine riesige Nachfrage. Bis zum Jahresende wurden 5875 Dutzend (1 Dutzend = 12 Stück) Hosen und Mäntel verkauft. Zwei Fabriken produzierten diese Hosen. Zehn Jahre später waren bereits 535 Angestellte für das Unternehmen tätig. Im Zweiten Weltkrieg waren Levis Jeans die Uniformhosen der amerikanischen Armee. Und so erreichte die Jeanshose Europa. Aufgabe 20: Beantworte die folgenden Fragen in vollständigen Sätzen. Schreibe in dein Heft/in deinen Ordner. EA a) Wie viel Stück sind 5875 Dutzend? Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 b) Berichte, wie Levi auf die Idee kam, aus Segeltuch Hosen zu machen. c) Wer kam auf die Idee, Nieten an den Jeans anzubringen? Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER d) Wann meldete Levi das Patent für die Nietenhose an? e) Wann und wie erreichte die Jeans Europa? f) Was will die Werbung im Bild links wohl über Levis Jeans sagen? GA Aufgabe 21: a) Startet eine kleine Umfrage in eurer Klasse. • Wie oft in der Woche trägst du Jeans? • Wie viele Jeanshosen besitzt du? • Welche Jeansfarbe und -form bevorzugst du? b) Diskutiert – ist die Jeans noch aus eurem Kleiderschrank wegzudenken? Welche Vor- und Nachteile hat die Jeans? Seite 20
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Schokolade – Die Conche Rudolf Lindt war Gründer der Schokoladenfabrik Lindt sowie Erfinder der Conchiermaschine und anderer Verfahren zur Verbesserung der Schokoladenqualität. Die Conche hat ihren Namen wahrscheinlich wegen ihrer Muschel- form erhalten (lat. concha – Muschel). Und so funktioniert sie: In die ge- heizte Wanne wurde das feingewalzte Schokoladenpulver eingefüllt. In der Wanne bewegte sich ein schwerer Mahlstein aus Granit hin und her. Die flüssige Masse wurde immer wieder Rudolf Lindt 1855 – 1909 mit dem drehenden Mahlstein hin und Erfinder der Conche her geschoben. Durch die Reibung er- wärmte sich die Schokolade auf etwa 70 Grad C. Drei Tage oder mehr wurde die Masse „conchiert“. Dabei verdunstete Wasser, unerwünschte Gerüche verflogen. Es entwickelte sich das feine Aroma und die Schokolade wurde zart- schmelzend. Aufgabe 22: Bringe die folgenden Sätze in die richtige Reihenfolge, indem du sie EA aufsteigend durchnummerierst. Für die Markenrechte und die Lindt-Rezepte mussten 1,5 Millionen Goldfranken bezahlt werden. 1879 gründete er eine eigene Schokoladenfabrik in Bern. Diese beiden Änderungen verfeinerten die Schokolade entscheidend. Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Auch fügte er der Schokoladenmasse Kakaobutter zu. Rudolf Lindt machte von 1873 bis 1875 eine Lehre in einem Schokoladenbetrieb. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Als Sohn eines Apothekers wurde Rudolf Lindt am 16.7.1855 in Bern geboren. 1899 verkaufte Lindt seine Fabrik und das „Geheimnis“ des Conchierens. Im Dezember 1879 erfand er die Conchiermaschine. Aufgabe 23: Beschreibe mit deinen eigenen Worten, was mit der Schokolade EA beim Conchieren geschieht. ! Seite 21
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Der Kugelschreiber Im Jahre 1938 bemerkte László Jószef Biró, dass die Tinte der Zei- tungsdruckereien schnell trocknete und nicht schmierte. Biró wollte diese Tinte auch für Füller und Federn nutzen. Doch die dicke Tinte lief nicht durch die damals gebräuchlichen Federn. So ersetzte Biró die Feder durch eine Metallkugel, die sich in einer Fassung drehen konnte. Bewegt man den Stift über das Papier, dreht sich die Kugel. Sie nimmt Tinte aus der Patrone auf und überträgt sie auf das Papier. Während des 2. Weltkrieges musste Biró mit seiner Familie aus Ungarn fliehen. Er kam nach Buenos Aires. Der dortige Präsident bat Biró, den Lászlo Biró Kugelschreiber herzustellen. Biró verwendete statt der Tinte nun eine 1899 – 1985 Erfinder des Paste, die nicht auslaufen konnte. Im Jahre 1943 erhielt er das Patent Kugelschreibers auf diesen ersten Kugelschreiber im heutigen Sinne. 1945 kam der Kugelschreiber in die USA und wurde ein Verkaufshit. 1950 kamen die ersten Modelle nach Deutschland. Sie kosteten im- merhin 20 DM. Biró hatte sein Patent allerdings schon vorher für eine Million Dollar an den französischen Baron Marcel Bich verkauft. Er (seine Firma BIC) wurde mit den Kugelschreibern zum Milliardär. In mehreren Ländern wird der Kugelschreiber nach seinem Erfinder ge- nannt, z. B. Biró in England oder birome in Argentinien. In Argentinien wird auch der Tag des Erfinders jedes Jahr an Birós Geburtstag, am 29. September, gefeiert. Aufgabe 24: Nimm einige Murmeln und rolle sie durch Wasserfarbe. Dann lasse sie auf einem Blatt Papier kullern. Was siehst du? Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 EA Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Aufgabe 25: S chätze, wie lang der Strich einer Kugelschreibermine werden kann. EA ! Aufgabe 26: Auch mit Kugelschreibern kann man gut malen, z. B. Land- schaften. Man kann auch prima Muster zeichnen. Gestalte die Kleidung der Kinder links mit verschiedenen Mustern! Benutze dazu einen Kugelschreiber! Seite 22
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Der Computer Konrad Zuse studierte an der Technischen Hochschule Berlin. 1935 schloss er sein Ingenieurstudium ab. Zuse entwickelte 1941 den Z 3, den ersten funktionstüchtigen Computer der Welt. Er baute ihn in seiner Wohnung in Berlin-Kreuzberg. Es war ein vollautomatisch arbeitender Rechner mit Speicher. Im gleichen Jahr gründete er seine erste Fir- ma. Es war weltweit die erste Computerfirma. Sie hatte bereits 1944 20 Mitarbeiter. 1945 wird das Unternehmen durch eine Bombe zerstört. Doch der halbfertige Z 4 wurde schon vorher nach Süddeutschland in Sicherheit gebracht. Von 1941 – 1945 entwickelte Zuse den Plankalkül, Konrad Zuse die erste allgemeine Programmier- 1910 – 1995 sprache der Welt. Sie konnte auf „Vater des den damaligen Computern noch Computers“ nicht eingesetzt werden. Das ge- lang erst im Jahre 2000. Konrad Zuse hat für den Z 3 nie ein Patent erhalten. Lange Zeit galt der Amerikaner Howard H. Aiken mit seinem 1944 gebauten Relaisrechner „MARK I“ als Er- finder des Computers. Doch nach jahrelangem Streit Z 3 – der erste funktionierende Computer, 1941 wird Konrad Zuse die Erfindung zugesprochen. Aufgabe 27: B etrachte das Bild vom Z 3 oben! Beschreibe, was sich an den heutigen EA Computern verändert hat! Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Aufgabe 28: Am PC kann man viele Dinge machen EA und lange Zeit verbringen. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER a) Wozu benutzt du einen Computer? b) Was würdest du am meisten vermissen, wenn du keinen PC hättest? c) W as würdest du mit dieser Zeit ohne Computer anfangen? GA Aufgabe 29: Diskutiert die folgende Aussage: „Der Computer nimmt unseren Kindern jede Fantasie und kann ein wahrer Teufel für Eltern und Lehrer sein!“ Aufgabe 30: W arum wurde der halbfertige Z 4 im Jahre 1945 nach Süddeutsch- land gebracht und blieb nicht in Berlin? Schreibe auf die Blattrück- EA seite. Seite 23
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Die Dampfmaschine Die Dampfmaschine – Thomas Newcomen Der englische Erfinder Thomas Newcomen (1663 – 1729) war von Beruf Eisenwarenhändler. Von seinen Kunden erfuhr er, dass das Grundwasser in den Bergwerken große Probleme bereitete. Es fehlte an starken Pumpen, die das Grundwasser niedrig halten konnten. Etwa 10 Jahre lang entwickelte Thomas Newcomen eine Dampfmaschine. Sie hatte zwar nur eine sehr geringe Wirkung, wurde aber 1712 in einem Kohlebergwerk in Staffordshire eingesetzt. Ende des 18. Jh. verbesserte James Watt die Maschine entscheidend. Die Dampfmaschine – James Watt? Der schottische Erfinder zählte zu den bedeutendsten Ingenieuren seines Jahrhunderts. Seine Erfindungen machten die industrielle Nutzung der Dampfmaschine möglich. Deshalb nimmt man allgemein an, James Watt hätte die Dampfmaschine erfunden. 1763 erhielt Watt den Auftrag, eine der ersten Dampfmaschinen auszu- bessern. Doch Watt wollte nicht nur ausbessern, er wollte verbessern. Nur mit Hilfe eines alten Klempners machte Watt Versuch nach Versuch. Er hatte nur einfache Werkzeuge und kaum Geld, Material zu kaufen. Trotzdem erreichte Watt sein Ziel und bekam 1769 vom englischen König sein erstes Patent. 1781 bis 1784 erhielt er Patente für weitere Verbesse- rungen. Der Verdienst Watts bestand darin, die Maschine so wirksam zu machen, dass sie in Fabriken eingesetzt werden konnte und später auch Lokomotiven und Schiffe antrieb. James Watt 1736 – 1819 Zu seinen Ehren wurde außerdem die Einheit der Leistung mit „Watt“ be- Ingenieur und nannt und ersetzte das bisher verwendete, von ihm eingeführte PS. (PS Erfinder = Pferdestärke) Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Aufgabe 31: B eantworte die folgenden Fragen in vollständigen Sätzen. Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Schreibe in dein Heft/in deinen Ordner. EA a) Warum entwickelte Thomas Newcomen eine Dampfmaschine? b) Wo wurde seine Maschine eingesetzt? c) Welchen Wunsch hatte Watt, als er eine Dampfmaschine reparieren sollte? d) Wann erhielt James Watt sein erstes Patent? e) Welche Geräte wurden mit Watts Dampfmaschine angetrieben? f) James Watt und seine Dampfmaschine waren die Begründer der industriellen Revolution. Was ist damit gemeint? Aufgabe 32: W ieso ist es nicht ganz richtig, wenn man sagt, James Watt sei der Erfinder der Dampfmaschine? EA Seite 24
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Die Dampfmaschine – so funktioniert sie Rechts ist die von Thomas Newcomen (1663-1729) ent- wickelte Maschine mit Balancier („Pumpenschwengel“ F) und Einspritzkondensation (G), die in einem Kohle- bergwerk zum Wasserheben eingesetzt wurde. Eine Heizungsanlage (A) erhitzte Wasser in einem gro- ßen Kessel (B). Der entstehende Wasserdampf wurde schubweise - durch Ventile (C) gesteuert - in einen Zy- linder (D) geleitet. Dadurch hob sich im Zylinder ein Kol- ben (E) und mit dem Kolben der rechte Arm des „Pum- penschwengels“ (F). Jetzt leitete man kaltes Wasser (G) in den Zylinder; dadurch kühlte sich der Dampf ab, es entstand unter dem Kolben ein luftleerer Raum. So fiel der Kolben im Zylinder wieder nach unten und zog den rechten Arm des Pumpenschwengels mit. Durch dieses Auf und Ab des Schwengels wurde das Wasser aus dem Schacht (H) herausgepumpt. Unten ist die Dampfmaschine, wie Watt sie nach Ab- schluss seiner Versuche zusammen mit seinem Ge- schäftspartner Matthew Boulton serienmäßig baute. Durch die beiden Zahnräder wurde die Auf- und Abbewegung des Kolbens in eine Drehbe- wegung des großen Schwungrades umgewandelt. Erst James Watt schaffte es, wirklich die ganze Kraft des Dampfes für eine solche Maschine auszunutzen. Aufgabe 33: Auf dem Schaubild unten ist der Querschnitt einer Dampfmaschine dargestellt. Ordnet die einzelnen Vorgänge den im Bild abgebildeten PA Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Ziffern zu, um zu erfahren, wie eine Dampfmaschine funktioniert. Bei Einhaltung der richtigen Reihenfolge erhaltet ihr ein Lösungswort! Parallelogramm- 4 Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER mechanik Balancierbalken Vorgänge: doppelt wir- kender Kolben a) Der entstandene Dampf wird durch die E Rohre geleitet. 2 Dampf- ventil 6 b) Er bewegt das Rad, das die Maschine T antreibt. Planetenrad c) Nun entweicht der Dampf über den 1 E Ableitung Kondensator. d) N In dem Kessel wird das Wasser erhitzt. 3 e) U Im Zylinder dehnt der Dampf sich aus und bewegt den Kolben nach oben. f) Das Auf- und Ab des Kolbens bringt I den Balancierbalken in Schwung. g) Dadurch wird der Balancierbalken Z in Bewegung gesetzt. Kondensator mit Pumpe und Kühl- 5 7 wasserbehälter Lösungswort: Seite 25
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. IV. Bedeutende Erfindungen Die Dampfmaschine Clermont – das erste Dampfschiff Der Amerikaner Robert Fulton baute 1807 den ersten verkehrs- tüchtigen Raddampfer. Am 7. Oktober 1807 machte die „Clermont“, wie das neue Dampfschiff genannt war, seine erste Fahrt auf dem Hudson von New York nach Albany. Das Schiff war 40,5 m lang und 5,5 m breit. Es erreichte eine Geschwindigkeit von 4 Knoten. Adler – die Dampflok der ersten deutschen Eisenbahn Der britische Ingenieur Richard Trevithick erfand 1804 die erste Dampflokomotive der Welt, die funktionsfähig war. Der erste Zug mit Passagieren fuhr am 21. Februar 1804 in Süd-Wales. Aber erst am 27. September 1825 fuhr der erste Personendampfzug der Welt. Am 7. Dezember 1835 wurde die erste Deutsche Dampfstrecke von Nürnberg nach Fürth eröffnet. Die Lokomotive war die „Adler“ und fuhr mit einer Geschwindigkeit von etwa 24 km pro Stunde. Aufgabe 34: S chneide die Puzzleteile sorgfältig aus und füge sie zu einem Bild zusammen. Klebe die Bilder auf ein Blatt und hefte sie in deinen Ordner. EA Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Seite 26
Nur zum Gebrauch im Unterricht von Ulrich Stöger, Weitergabe verboten. V. Die Luftfahrt Der Heißluftballon – Die Brüder Montgolfier Mit dem Heißluftballon verwirklichte sich für die Men- schen erstmals der Traum vom Fliegen. Die Gebrüder Joseph Michel und Jacques Étienne Montgolfier aus Annonay in Frankreich hatten die Idee, einen Ballon aus Papier mit Rauch zu füllen. Sie nahmen an, dass, wenn der Rauch des Feuers nach oben steigt, auch ein mit Rauch gefüllter Behälter aufsteigen müsse. Als dieser Versuch gelungen war, entwickelten sie den Ballon weiter. Kurze Zeit später konnten die ersten Passagiere mitfliegen. Diese Besatzung bestand aus Joseph Michel Jacques Étienne einem Hahn, einer Ente und einem Schaf. Schließlich Montgolfier Montgolfier 1740 – 1810 1745 – 1799 starteten am 21. November 1783 in Paris die ersten Erfinder des Heißluftballons, Menschen zu einer Luftfahrt. Diese ersten Ballonfahrer auch Montgolfiere genannt waren der Marquis d‘ Arlandes und der junge Chemiker de Rozier, die bei ihrer Fahrt etwa 25 Minuten in der Luft blieben und dabei 9 km zurücklegten. Bei einem zweiten Aufstieg am 1. Dezember 1783 flog Jacques Alexandre César Charles in einem Wasserstoff-Ballon bei Paris etwa 3 km hoch. Aufgabe 1: Ergänze die folgenden Wörter im Text. EA Montgolfier – Feuer – 200 Jahre – Wasserstoff – Papier – Besatzung – Holz Wenn du ein Stück ins Wasser wirfst, schwimmt es. Holz ist leichter als Wasser. Genauso steigt auch in der Luft alles nach oben, was leichter ist als die Luft. Die Brüder Bedeutende Erfindungen vom Rad bis zum Internet – Bestell-Nr. P10 996 Montgolfier erkannten diese Wirkung. Sie bauten einen großen Ballon aus . Die Luft darin erhitzten sie mit einem . So brachten sie den Ballon zum Lernwerkstatt WICHTIGE ERFINDUNGEN UND IHRE ERFINDER Schweben. Jacques Charles brachte seinen Ballon wenig später mit zum Fliegen. Dieses Gas ist leichter als Luft. Doch den Brüdern ge- lingt es zuerst, einen Ballon mit fliegen zu lassen. Heute noch, über später, gibt es Ballons mit Heißluft und Ballons mit Gasfüllung. Aufgabe 2: Nenne die Passagiere der ersten Ballonfahrt! EA ! Aufgabe 3: In welcher Stadt starteten Menschen zur ersten EA Ballonfahrt? Seite 27
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