Ein Hebel funktioniert nach dem Prinzip, dass eine Kraft an einem Punkt angewendet wird, um eine Last an einem anderen Punkt zu bewegen oder anzuheben. Die wichtige Formel hierbei ist das Hebelgesetz, das besagt, dass das Produkt aus Kraft und Kraftarm gleich dem Produkt aus Last und Lastarm ist.
Ein Hebel funktioniert nach dem Prinzip, dass eine Kraft an einem Punkt angewendet wird, um eine Last an einem anderen Punkt zu bewegen oder anzuheben. Die wichtige Formel hierbei ist das Hebelgesetz, das besagt, dass das Produkt aus Kraft und Kraftarm gleich dem Produkt aus Last und Lastarm ist.
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Die Angaben sind:
- Masse der Last: $m = 45 \text{kg}$
- Länge der Eisenstange: $l = 1,5 \text{m}$
- Abstand des Lagerpunkts von der Last: $d_{\text{Last}} = 0,6 \text{m}$
Der Abstand der Kraft vom Lagerpunkt ergibt sich als: $d_{\text{Kraft}} = l - d_{\text{Last}} = 1,5 \text{m} - 0,6 \text{m} = 0,9 \text{m}$.
Die Gewichtskraft der Last berechnet sich mit $F_{\text{Last}} = m \cdot g = 45 \text{kg} \cdot 10 \text{m/s}^2 = 450 \text{N}$.
Nach dem Hebelgesetz haben wir: $F_{\text{Last}} \cdot d_{\text{Last}} = F_{\text{Kraft}} \cdot d_{\text{Kraft}}$.
Umformen nach $F_{\text{Kraft}}$ führt zu: $F_{\text{Kraft}} = \frac{F_{\text{Last}} \cdot d_{\text{Last}}}{d_{\text{Kraft}}} = \frac{450 \text{N} \cdot 0,6 \text{m}}{0,9 \text{m}} = \frac{270 \text{N}}{0,9} = 300 \text{N}$.
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P00622
Aufgaben zu Hebeln kann man meistens mit dem Hebelgesetz lösen. Merk dir: $F_{\text{Last}} \cdot d_{\text{Last}} = F_{\text{Kraft}} \cdot d_{\text{Kraft}}$. Gibt es mehrere Kräfte, werden diese einfach addiert.
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