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?
- Gegeben: $F_{1}\approx400N$, $r_{1}=1,2m$, $r_{2}=0,4m$
Gesucht: $F_{2}$ Formel umstellen
Die Formel des Hebelgesetzes wird nach der gesuchten Größe umgestellt.
$F_{1}\cdot r_{1}=F_{2}\cdot r_{2}\quad|:r_2$
$F_2=\frac{F_{1}\cdot r_{1}}{r_2}$Kraft berechnen
Werte einsetzen.
$F_2=\frac{F_{1}\cdot r_{1}}{r_2}$
$F_{2}=\frac{400N\cdot1,2}{0,4m}$ $\frac{480Nm}{0,4m}$ $=1200N$Antwort
Tom kann mit seiner Schubkarre 1200N (ca. 120kg) heben.