MINT lernen

Muskeln als Gegenspieler

Zwei Aufgaben zu einem Armmodell und zur Kniebeuge.

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1

Ein Armmodell aus Pappe

AFB I–II

Sophie baut ein Armmodell: Zwei Pappstreifen sind mit einer Musterbeutelklammer als Gelenk verbunden. Zwei Gummibänder sind vorn und hinten befestigt. Zieht sie am vorderen Gummi, hebt sich der Unterarm.

  1. Ordne den Teilen des Modells die Teile des echten Arms zu.
  2. Beschreibe , was Sophie tun muss, damit sich der Arm wieder streckt.
  3. Beurteile , in welchem Punkt das Modell nicht zum echten Muskel passt.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Pappe, Klammer, Gummibänder …
Hinweis zu Aufgabe b)
An welchem Gummi muss sie ziehen?
Hinweis zu Aufgabe c)
Kann ein Gummiband etwas, was ein Muskel nicht kann?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Obere Pappe → Oberarmknochen; untere Pappe → Unterarmknochen (Elle und Speiche); Klammer → Ellenbogengelenk; vorderes Gummi → Bizeps; hinteres Gummi → Trizeps.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Sie muss am hinteren Gummiband ziehen und das vordere locker lassen. Dann bewegt sich der Unterarm nach unten, der Arm wird gestreckt.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Ein Gummiband zieht sich nach dem Dehnen von selbst zusammen und wird dabei nicht dicker. Ein echter Muskel zieht sich nur auf ein Signal der Nerven zusammen, wird dabei dicker, und er braucht dafür Energie. Das Prinzip — Ziehen auf zwei Seiten — zeigt das Modell aber richtig.

2

Kniebeugen im Sportunterricht

AFB II–III

Im Sportunterricht machen alle zehn Kniebeugen: in die Hocke gehen und wieder aufstehen. Danach spürt Lara ein Brennen vorn im Oberschenkel.

  1. Erkläre das Aufstehen aus der Hocke mit dem Gegenspielerprinzip.
  2. Deute Laras Beobachtung.
  3. Widerlege Bens Behauptung: „Beim Hinhocken arbeitet gar kein Muskel, man fällt einfach.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Welcher Muskel streckt das Knie?
Hinweis zu Aufgabe b)
Welcher Muskel hat die meiste Arbeit geleistet?
Hinweis zu Aufgabe c)
Was verhindert, dass du in die Hocke plumpst?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Beim Aufstehen wird das Knie gestreckt. Das leistet der vierköpfige Oberschenkelmuskel vorn: Er zieht sich zusammen und zieht über die Kniescheibe am Schienbein. Die Beinbeuger hinten erschlaffen und werden gedehnt.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Das Brennen vorn zeigt, dass dort der Strecker gearbeitet hat und ermüdet ist. Er musste bei jeder Wiederholung den ganzen Körper nach oben ziehen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Beim langsamen Hinhocken bremst der Oberschenkelstrecker die Bewegung: Er gibt kontrolliert nach, bleibt aber gespannt. Ohne diese Arbeit würde man in die Hocke fallen. Also arbeitet auch dabei ein Muskel.