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Hebel

Definition und Formel: der Hebel

Beispiel Übungsaufgabe: Hebel

 

 

Definition und Formel: der Hebel

Merke

Der Hebel ist wohl die simpelste, aber doch sehr effektive Art des Kraftwandelns. Die Masse die am längeren Hebelabschnitt hängt wirkt eine viel größere Kraft als die Masse die am kürzeren Abschnitt befestigt ist, so kann man nur mit wenig Masse ganze Berge hochheben, solange der Hebel mechanisch stabil bleibt. Physikalisch dargestellt ergibt sich: $$F_1\cdot a_1=F_2\cdot a_2$$

Schema eines Hebels
Schema eines Hebels

 

Beispiel Übungsaufgabe: Hebel

Beispiel

Bei dem abgebildeten Hebel kann die Gewichtskraft vernachlässigt werden. Ist der Hebel im Gleichgewicht?

Lösung:
Wenn der Hebel sich im Gleichgewicht befindet, müssen sich die angreifenden Kräfte jeweils aufheben. Nehmen wir an, dass die Länge zwischen zwei Punkten $a$ beträgt. Dann muss gelten: $$F_1\cdot4a=F_2\cdot8a\quad\quad\rightarrow\quad\quad 4F_1=8F_2$$ Wenn wir einsetzen sehen wir, dass der Hebel im sich im Gleichgewicht befindet: $$4\cdot10\text{ N}=8\cdot5\text{ N}$$

Skizze eines Hebels mit Krafteinwirkung
Skizze eines Hebels mit Krafteinwirkung

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