Verschiedene Hebel im Alltag
Einen um eine feste Achse drehbaren, starren Körper nennen wir Hebel. Im Alltag kennst du viele verschiedene Hebel: Wippe, Schere, Nussknacker und Schraubenschlüssel. Auch dein Arm ist im Prinzip ein Hebel. Allgemein gilt dabei: Je länger der Hebel(-arm) ist, desto kleiner ist die Kraft, die du aufbringen musst, um z. B. deinen Partner auf der Wippe anzuheben. Weiter unterscheidet man zweiseitige Hebel wie eine Wippe von einseitigen Hebeln wie einem Schraubenschlüssel. Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Verschiedene Hebel im Alltag: Wippe, Schere, Nussknacker und Schraubenschlüssel
Zweiseitiger Hebel
Bei einem zweiseitigen Hebel erstreckt sich der starre Körper auf beide Seiten der Drehachse. Arbeitsblatt: hebel im alltag erkennen - Physik - Mechanik starrer Körper. Es können daher auf beiden Seiten der Drehachse Kräfte am Hebel angreifen. Besonders einfach kannst du Größen am zweiseitigen Hebel berechnen, wenn dieser waagerecht steht und die angreifenden Kräfte senkrecht dazu, also senkrecht nach oben oder nach unten wirken. In diesem Fall entspricht der Abstand des Angriffspunktes \(\rm{P}\) einer Kraft \(\vec{F}\) von der Drehachse genau dem sogenannten Hebelarm \(a\) (siehe Abb.
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1). Abb. Hebel im alltag arbeitsblatt full. 2 Zweiseitiger Hebel im Gleichgewicht
Der Hebel ist hier im Gleichgewicht, wenn das Produkt von Kraft und Hebelarm der links von der Drehachse angreifenden Kräfte gleich dem Produkt von Kraft und Hebelarm der rechts von der Drehachse angreifenden Kräfte ist: \[{F_1\cdot a_1=F_2\cdot a_2}\]
Mehr als eine wirkende Kraft auf einer Seite
Abb. 3 Zweiseitiger Hebel mit drei wirkenden Kräften
Wenn auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Hebels mehr als eine Kraft wirkt, so addierst du für jede Seite alle Produkte aus Kraft und Hebelarm auf. Im Gleichgewichtsfall muss die Summe der Produkte für die links angreifenden Kräfte gleich der Summe der Produkte für die rechts angreifenden Kräfte sein. Für das in Abb. 3 dargestellte Beispiel mit drei angreifenden Kräften gilt daher im Gleichgewichtsfall \[F_{\rm{l1}}\cdot a_{\rm{l1}}+F_{\rm{l2}}\cdot a_{\rm{l2}}=F_{\rm{r1}}\cdot a_{\rm{r1}}\]
Nach oben wirkende Kraft
Wirkt eine am Hebel angreifende Kraft nicht nach unten, sondern nach oben, so musst du in der Rechnung den Betrag dieser Kraft mit einem Minuszeichen versehen.
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Sein Drehpunkt liegt am Ende der beiden Hebelstangen, wo sie verbunden sind. Versuch: Wir demonstrieren die Kraftersparnis am einseitigen Hebel. Die Kraftersparnis an einem einseitigem Hebel ist genauso groß, wie beim zweiseitigen Hebel. Formeln zum einseitigen Hebel: Rechenbeispiel zum einseitigen Hebel: Ein Sack Getreide liegt auf einer Schubkarre und zwar mit dem Schwerpunkt 40 cm vom Radmittelpunkt entfernt. Die Tragholme der Karre sind 1, 6 m lang. Wie schwer darf der Sack höchstens sein, wenn man am Holm die Kraft F K = 500 N ausüben möchte? Hebel als Werkzeuge: Wir machen uns die Kraftersparniss der Hebel auch beim Werkzeug zu Nutze: Ein Schraubenschlüssel ist ein einseitiger Hebel. Hebel | LEIFIphysik. Dabei ist die Kraft am Griff viel größer als an der Schraube. Eine Schere ist ein zweiseitiger Hebel. Die Kraft unserer Finger wird dabei auf die Schneiden übertragen.