Physik Hebel Hebelgesetz

Das Hebelgesetz

Hebel besitzen ein linksdrehendes und ein rechtsdrehendes Drehmoment

Damit sich ein Hebel im Gleichgewicht befindet, muss das Drehmoment auf beiden Seiten gleich groß sein.

$M_{links}=M_{rechts}$

Da sich das Drehmoment aus $F\cdot r$ berechnen lässt, gilt:

$F_1\cdot r_1=F_2\cdot r_2$
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Hebelgesetz

„Kraft mal Kraftarm ist gleich Last mal Lastarm“

Das Hebelgesetz gilt sowohl bei einseitigen als auch bei zweiseitigen Hebeln.

Beispiel

Tom kann ohne Probleme 40kg (ca. 400N) heben. Er hat eine neue Schubkarre. Ihre Griffe sind insgesamt 1,2 m vom Rad entfernt. Die Wanne ist bei 40cm montiert.
Wie viel kann Tom damit maximal heben?

  1. Gegeben: $F_{1}\approx400N$, $r_{1}=1,2m$, $r_{2}=0,4m$

    Gesucht: $F_{2}$
  2. Formel umstellen

    Die Formel des Hebelgesetzes wird nach der gesuchten Größe umgestellt.

    $F_{1}\cdot r_{1}=F_{2}\cdot r_{2}\quad|:r_2$

    $F_2=\frac{F_{1}\cdot r_{1}}{r_2}$
  3. Kraft berechnen

    Werte einsetzen.

    $F_2=\frac{F_{1}\cdot r_{1}}{r_2}$

    $F_{2}=\frac{400N\cdot1,2}{0,4m}$ $\frac{480Nm}{0,4m}$ $=1200N$
  4. Antwort

    Tom kann mit seiner Schubkarre 1200N (ca. 120kg) heben.