Flaschenzug und geneigte Ebene 2
Alltagsphysik
von Juliane Beuckert
Inhalt:
-Archimedes
- Lose und Feste Rolle
- Schiefe Ebene
- Hebelgesetz
- Goldene Regel der Mechanik und Galileo Galilei
Archimedes:
In der Mechanik entwickelte Archimedes die Hebelgesetze. Außerdem wird ihm die Erfindung des Flaschenzuges zugeschrieben. In seiner einfachsten Form besteht ein Flaschenzug aus festen und losen Rollen, über die ein Seil läuft.
Lose und Feste Rolle:
Eine Rolle ist eine Scheibe, die mit einem Seil an dem Rand läuft. Mit einer festen Rolle kann man die Richtungen einer Kraft verändern. Man kann aber mit einer festen Rolle keine Kraft einsparen. Eine lose Rolle ist frei beweglich.
F1 = F2
Eine lose Rolle ändert zwar nicht die Richtung einer Kraft, aber teilt die Kraft auf zwei Teilkräfte auf.
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Feste Rolle
Schiefe Ebene:
Prinzip: Die Last wird nicht hochgehoben, sondern über eine schräge nach oben befördert. Die schiefe Ebene ergibt wie der Flaschenzug eine kleinere aufzuwendende Kraft, dafür aber ein längerer Weg.
Damit ein Gleichgewicht entsteht, muss die Hangabtriebskraft (FH) ausgeglichen werden.
Die Funktionen beziehen sich auf ein rechtwinkliges Dreieck.
Hebelgesetz:
Das Hebelgesetz ist nun bei zwei Kräften ganz einfach. Es muss bei einem Hebel ein Gleichgewicht herrschen und die beiden Drehmomente müssen gleich groß sein. Wenn also die Drehwirkung der linken Kraft gleich groß ist wie die Drehwirkung der rechten Kraft, dann ist der Hebel im Gleichgewicht. Dies ergibt dann die folgende Formel:
F1 · l1 = F2 · l2
F Kraft (N)
l Hebelarm (m)
Bei mehr als zwei Kräften, muss die Summe aller Drehmomente links gleich die Summe aller Drehmomente rechts sein, damit ein Gleichgewicht entsteht.
"Goldene Regel der Mechanik"
Was an Kraft gespart wird, muss an Weg zugegeben werden. 1594 fand Galileo Galilei die Goldene Regel der Mechanik.
Die Internet Seiten:
http://www.ch165.thinkquest.hostcenter.ch/book/de/book15.html http://www.ch165.thinkquest.hostcenter.ch/book/de/book13.html http://www.ch165.thinkquest.hostcenter.ch/book/de/book9.html http://www.pfaffenwinkel.de/marktplatz/manni/mechanik/m04.html