Hebelgesetz und Drehmoment

Frage:

Wie berechnet man das gewicht des hebel (Brett) bei einem ungleicharmigen hebel?

Hallo Lukas,
der tec.LEHRERFREUND hat mit Ihrer Frage ein kleines Veständnisproblem: Wenn Sie mit »Gewicht« des Hebels dessen Eigengewicht meinen, dann muss es als zusätzliche/s Kraft/Gewicht im Schwerpunkt der Hebelarme eingesetzt werden. Damit erzeugt es auch zusätzliche Drehmomente. Dann »Brett«: Ist damit die Scheibe oben gemeint?
Gruß
tec.LEHRERFREUND

was ist ein last- und kraftarm

Hallo Jessica,

auf beiden Seiten des Drehpunkts wirken Kräfte, die man zum besseren Verständnis als Kraft oder Last bezeichnet. Die Kraft, die den Hebel bewegt, ist die »Kraft« (daher Kraftarm, also Abstand der Kraft vom Drehpunkt); der Hebelarm, an dem die zu bewegende Last wirkt (ein Gewicht, eine Bremskraft usw.), ist der Lastarm. Kurz: Kraftarm und Lastarm sind beide gewöhnliche Hebelarme.

Gruß
tec. Lehrerfreund

Kann man das etwas einfacher erklären?

Hallo Du,

dürfte man wissen, wo genau es bei Ihnen klemmt? Ihr Problem könnte darin liegen, dass Sie Kraft und Drehmoment in einen Topf werfen.
Grundsätzlich empfiehlt es sich, zu den Erklärungen Versuche mit einem Hebel zu machen. Versuche würden mit einiger Sicherheit verständliche Antworten auf jede Hebel- und Drehmoment-Frage geben. Melden Sie sich ruhig noch einmal.
Gruß 
tec.LEHRERFREUND

wie zeichne ich den Kraftarm und Lastarm ein bezogen auf aufgabe bsp.berechnen sie die zugkraft der flexoren wenn die hand ein gewicht von 5 kg anhebt! (Gewicht Unterarm 3kg;Ellbogengelenk 90´flektiert;ENTFERNUNG Drehpunkt—-wirkung der last 40 cm, entf. Drehp. ansatz der kraft 3cm)———für mich ist die rechnung kein problem nur das einzeichnen des KA u. LA bezogen auf die aufgabe??? gruss

Hallo rom,
ich würde Ihnen gerne eine Antwort geben, wenn es (für mich) in Ihrer Aufgabe nicht einiges Nebulose gäbe. Um Ihnen meine Nöte zu erklären, habe ich zwei Freihandskizzen angefertigt. Sie sind am Ende des Hebelgesetz-Beitrags eingefügt.
Klar ist:
- »Ellbogengelenk 90´flektiert« soll bestimmt heißen, es ist um alpha = 90° gebogen,
- Im Abstand von 40 cm zum Oberarm gibt es eine Last von FLast = 5kg.
Unschlüssig bin ich mir aber im Folgenden:
- Die Last anheben, benötigt das ganze Armsystem. Dann gibt es Probleme mit dem Beibehalten des Beugungswinkels. Vielleicht können wir uns darauf einigen:
Das System Oberarm - Unterarm - Hand bleibt in Ruhe und die Last wird einfach von der Hand gehalten (Skizze 2).
Unterhalb der Sehnen stelle ich mir einen Drehpunkt vor, der mir mit 3 cm aber sehr groß erscheint. Der Flexus zieht die Hand mit ihrer Last nach rechts und wirkt dabei an einem Kraftarm lFlexus = 3 cm. Damit haben wir ein links drehendes Lastmoment ML und ein rechtsdrehendes Kraftmoment MR.
Wenn das alles wahr ist, sind - um Ihre Frage zu beantworten -Kraft und Lastarm in Skizze 2 eingetragen.
- Was ich mit dem Gewicht des Unterarms = 3 kg anfangen soll, weiß ich nicht. Der Unterarm zieht natürlich nach unten, aber das scheint mir ein Problem zu sein, mit dem der Oberarm zurecht kommen muss. Kurz: Es passt nicht in unsere Betrachtung.

Mit den besten Grüßen
tec. LEHRERFREUND

danke für die prompte antwort..das hilft mir sehr die skizzen echt danke dafür…die 3kg des unterams ist gemint das grundgewicht des unterarms wo noch zusätzlich mit wirken bei 5kg anheben das mit dem beugungswinkel ist in dieser aufgabenstellung auch blöd beschrieben aber ihre skizzierung werd ich verwenden als antwort zu meiner aufgabe..thx

Soll an einem Mobile ein Gleichgewicht mit 3 Gegenständen errechnen.F1=0,25 N,F2=0,6N,F3=0,7N.Außerdem stehen 2 Schnüre und 2 äußerst leichte Hebel(35 cm) zur Verfügung.
a,Wo müssen die Fäden am unteren bzw oberen Hebel befestigt werden,damit das Hebelgesetz erfüllt ist?
b,Wie groß ist die Kraft,die der Deckenhaken aufbringen muß um das Mobile zu halten?

Hallo muckl,

Ich nehme Folgendes an: Das Mobile ist an der Decke mit einem Faden befestigt. An diesem Faden hängt ein Querbalken (das soll wohl der »Hebel« sein), an dem drei Fäden mit den drei Gegenständen befestigt sind. Dann gäbe es in dem System drei in der Aufgabe a) zu berücksichtigende Schnüre, nicht zwei. Besitzt das Mobile jedoch 2 Hebel, wie aus Ihrem Text zu entnehmen ist, dann bräuchten wir gar vier Schnüre. Sicher ist auch das Drehmoment des oberen Hebels zu berücksichtigen, falls er nicht mittig aufgehängt ist. Hier kommen wohl die 35 cm ins Spiel.
Das müssten Sie also klären und dazu auch noch ein paar Abstände angeben.
Was man jetzt schon sagen kann: Der Deckenhaken muss das Gesamtgewicht aufnehmen, nämlich F1 + F2 + F3 + die nicht angegebenen Schnurgewichte + die uns ebenfalls vorenthaltenen Hebelgewichte.
Wenn Sie uns das alles mitteilen, malen wir eine schöne Skizze von dem System und veranstalten die dazugehörige Hebel- und Gleichgewichtsrechnung.

Mit den besten Grüßen
tec.LEHRERFREUND

Ich muss ein Referat zur Anwendung zum Hebelgesetz halten. Könnten Sie mir ein paar Beispiele nennen ?
Und was das F in der Formel bedeutet?
LG, Sarah

Hallo Sarah,

Ihre Angabe ist etwas vage, denn wir können daraus nicht entnehmen, auf welchem Niveau die Aufgaben sein sollten.
F bedeutet immer die senkrecht auf einem Hebelarm stehende, und damit optimal wirkende Kraft (in N, daN usw.)

Hier ein paar einfache, praktisch orientierte Aufgaben:

a) Auf die 20 cm lange Tretkurbel eines Fahrrads wirkt eine Fußkraft 180 N. Welches Drehmoment wird auf die Kette übertragen? (Lös.: 3600 Ncm)

b) An einem 14 cm langen Schraubenschlüssel wirkt ein Anzugsmoment von 2940 Ncm. Wie groß ist die Anzugskraft? (Lös.: 210 N)

c) Auf einer Seite einer Wippe sitzen 2 Kinder. Jedes ist 150 N schwer. Ihre Abstände vom Drehpunkt: 1,2m und 1,8m. Wie schwer muss ein Kind sein, das auf der anderen Seite in 2,0m Abstand sitzt und die Wippe im Gleichgewicht halten soll?
(Lös.: 225 N)

Gruß
tec.LEHRERFREUND

ich muss bis dienstag ein referat über den fahrradantrieb halten und hab bis jetzt noch keine ahnung..
könnte ich vielleicht ein paar infos darüber haben..
vielen dank..
bitte um möglichst schnelle antwort..

... eigentlich steht im tec.Lehrerfreund fast alles, was zum rechnerischen Teil eines Fahrradantriebs zu sagen ist. Aber was er überhaupt nicht kann: die fehlende Zeit bis Dienstag verlängern. Leider.
Gruß tec.LEHRERFREUND

hi, also ich blick es nicht mehr. Sitze seit Stunden im Netz und finde keine Lösung. Ihr seit meine letzt Rettung!!!
Aufgabe:

Fahrradpedal:
Angaben:
F=500 N (für alle)
a=0,17 m (bei 90°)
ergo
M=500N x 0,17m = 85 Nm

dass M=85 Nm ist ja logisch, aber jezt soll man mit diesen Angaben a und M ausrechnen bei 30° und 60°. Ich hab sogar die Lösungen und komme beim besten willen rechnerisch nicht drauf.

Lösung bei 30°: a = 0,085m
    bei 60°: a = 14,7 m

M kann ich dann alleine errechnen, aber ich verstehe nicht wie man mit den o.g. Angaben a mit 30° bzw 60° errechnen kann?

Bitte schnelle Hilfe, denn ich schreibe bald Schulaufgabe.

Wie kann man berechnen wo der drehpunkt liegen muss wenn man z.B. mit einer 2m langen Latte etwas anheben will und die kraft auf ein viertel ihres wertes herabgesezt werden soll (formel wäre nicht schlecht)

Hallo Flo,
da macht man jeweils ein rechtwinkliges Dreieck draus. Man kennt die Hypotenuse c (= 0,17 m) und sucht die Gegenkathete a. Dafür ist der Cosinus zuständig. Skizze und Rechnung dazu finden Sie im Beitrag unter »für Flo«.
Gruß tec. LEHRERFREUND

Hallo jona,
wahrscheinlich ist das gemeint, was Sie im Beitrag unter »Für jona« finden.
Gruß tec. LEHRERFREUND

Hallo,

ich recherchiere gerade die Kraft die Menschen in physischen Aktionen u.a. auch in Kampfsportarten entwickeln können. Daher würde ich gerne wissen ob auch menschliche Tritte/Kicks als Hebelwirkung des Beines (also genauer gesagt vermute ich des Oberschenkelgelenkes?) zu sehen sind. So zum Beispiel wenn man durch einen schwingenden Tritt/Schlag von oben nach unten einen Seitenspiegel, Ziegel oder ein Brett zerteilt oder abtrennt.

Wie lässt sich die Kraft ausrechnen die dann auf den “attackierten” Gegenstand wirkt? Lässt sich diese anhand des Gewichtes des Menschen ausrechnen? Ich wäre wirklich sehr dankbar für Hilfe bei dieser etwas ungewöhnlichen Frage.
Beste Grüße

Nicole

Hallo Nicole,

Tritte, Kicks, Schläge u. Ä.: Damit verlassen Sie unsere statischen Erörterungen über Kraft und Drehmoment. Zu meiner Studienzeit war in diesem Zusammenhang von Kraftstoß die Rede. Ich empfehle Ihnen, einmal nachzusehen, was WIKIPEDIA zum Thema Impuls (Mechanik) weiß. Es kommt Ihrer Frage sehr nahe.

Grüße
tec.Lehrerfreund

Habe folgendes Problem:

Kräfte durchrechnen vom Kupplungspedal bis zum Ausrücklager über eine Hydraulik. Anfangs gegeben die Pedalkraft und die Längen der Hebel.
Rechne ich die Kraft auf den Geberzyl. mit der Formel F1*r1=F2*r2, also F2=F1*r1:r2 bekomm ich ein anderes Ergebnis als wenn ich das ganze mit Übersetzungsverhältnis aus den gegebenen Hebeln rechne. Welche Variante stimmt bzw ist die richtigere?
Mit freundlichen Grüßen
Sebastian

Hallo Sebastian,
das kann eigentlich nicht sein. Wahrscheinlich ist eher, dass Ihnen irgendwo ein Fehler unterläuft. Sie brauchen nur die Reihenfolge von zwei Hebeln vertauschen- und schon ist es passiert!
Unser Vorschlag: Nehmen Sie die im Anhang gegebenen Formeln für i und FP und rechnen Sie die Aufgabe nochmals mit den Ihnen vorliegenden Zahlenwerten. Wenn es dann nicht klappt, hilft Ihnen der tec.LF gerne weiter.
Anmerkung: Den Geber-/Nehmerzylinder haben wir der Einfachheit halber durch ein Seil ersetzt. Wenn die beiden Kolben gleich groß sind, ändert die Hydraulik am Übersetzungsverhältnis nichts.
Gruß
tec.LEHRERFREUND

Hallo tec.Lehrerfreund!

Problem war…
Mit der Formel aus Kraft mal Hebel durch Hebel kommt direkt ein Ergebnis raus.
Bei der Rechnung übers Verhältnis haben wir in der Schule zu ungenau auf/abgerundet. Damit schwankt das Ergebnis um ein paar N.
Wenn man das Ü-Verhältnis mit mehr Stellen als zwei nach dem Komma rechnet dann passt es auch.
Kleiner Fehler, große Verwirrung!
Danke für die erstellte Aufgabe!

Mit freundlichen Grüßen
Sebastian

wo ist beim locher der Drehmoment, der Lastarm etc…
ich finde keine Zeichnung

ich muss ein referat halten, es sollte möglichts einfah sein. Für die 8. Klasse! Leider hat unser Lehrer uns noch garnicht über das hebelkraftgesetz usw. erzählt und das was auf dieser seite steht verstehe ich einfach nicht! Das referatgeht über hebel und drehmoment!

Hallo Sandra,

beschreiben Sie doch einmal etwas genauer, was Sie nicht verstehen, sonst können wir Ihnen kaum helfen.
Was wir schon wissen, ist, dass Sie bei Ihrem Referat unbedingt einen Versuch mit einem Hebel machen müssten.
Falls Sie mit der Zeit aber knapp dran sind, könnte es sein, dass wir nicht so schnell antworten können.
Gruß
tec.LEHRERFREUND

Hallo Mirjam,

ich habe eine Skizze angehängt, die Deine Fragen beantworten wird.
Das Drehmoment ist einfach das Produkt aus Kraft mal Hebelarm.

Gruß tec.LEHRERFREUND

Ich muss ein Vortrag halten über Hebelgesetz im Alltag weiss aber kein gutes Beispiel könnt ihr mir helfen??

Wo wäre beim Fusshebel (z.B. beim mülleimer oder solch einer für den Tannenbaum)der Drehmoment, Lastarm etc.?

es gibt kann keine Skizze im Internet finden!!

Gruss

Hallo Viviane,

wir hängen zwei Vorschläge an: Knoblauchpresse und Balkenwaage. Sie können sich was raussuchen.

Gruß
tec.LEHRERFREUND

Hallo Gaby,

die Hebelkonstruktion eines Klappmülleimers würde ich nicht nehmen: Die ist ziemlich kompliziert.
Wir hängen zwei einfachere Vorschläge an: Knoblauchpresse und Balkenwaage. Sie können sich was raussuchen.

Gruß
tec.LEHRERFREUND

hallo

ich brauche eine skizze von einer türklinke als hebelprinzip, ich finde nirgends etwas darüber. könnt ihr mir helfen?

gruss

Hallo Seline,

sowas findet man im tec.LF unter http://www.lehrerfreund.de/in/technik/1s/einsteckschloss/3015/ (Thema Einsteckschloss). Da fehlt allerdings die Klinke: Dazu erhalten Sie demnächst als Erweiterung eine erhellende Skizze.

Gruß
tec.LEHRERFREUND

Hallo,

ich würde gerne wissen ob ein Nagelknipser ein einarmiger oder ein zwiarmiger Hebel ist und ob Sie mir eine Skizze mit dem Last- und Kraftarm und dem Drehpunkt senden könnten.

gruss

hallo

ich brauche eine Skizze von einem Nagelklippser als Hebelprinzip und finde nichts könnten Sie mir helfen?

Hallo Anina,

der Knipshebel ist ein einarmiger Hebel. Den Rest können Sie an der angehängten Skizze studieren.
Gruß
tec.LEHRERFREUND

Hallo,

Ich frage nochmals wegen der Mausefalle.
Wie funktioniert dort das hebelgesetz? Und ich kann keine skizze und/mit zahlenbeispiel finden!

lg

hallo zusammen!?

In der Schule müssen wir je einen Vortrag über einen Hebelgegenstand machen. Da habe ich mich für das Wasserrad für die Mühlen entschieden. Könntet ihr mir da bitte eine Skizze zukommen lassen? Das wäre echt sehr nett, Gruss Kirstin

ich muss in Physik einen Gegenstand finden der verwant mit der Knoblauchpresse ist und wenn möglich von der Natur. haben Sie mir villeich ein paar Beispiele?

und noch eine Frage: ist die Knoblauchpresse ein ein- oder zweiseitiger Hebel?

jetzt schon vielen Dank für die Antwort

Ein Maßstab von der Länge 1 m, dessen Gewichtskraft vernachlässigt werden   kann,    soll als Hebel dienen und mit folgenden Massestücken belastet werden:
0,5 kg bei der 20 cm-Marke; 0,3 kg bei der 40 cm-Marke
0,6 kg bei der 70 cm-Marke;  0,2 kg bei der 90 cm-Marke.
Wo muss die Drehachse liegen, damit Gleichgewicht herrscht?
Bitte um Lösung!!!

Hallo Robin Stocker,

eine tolle Idee, die Mausfalle. Unter »Ergänzung« haben wir das Problem analysiert.
Gruß
tec.LEHRERFREUND

Hallo Kirstin,

vielleicht hilft Ihnen die Skizze bei den Ergänzungen weiter.

Gruß
tec.LEHRERFREUND

Hallo fabi,

das mit der Natur müssen wir uns noch etwas überlegen. Bitte um Geduld.

Gruß
tec.LEHRERFREUND

Hallo Wilfried,

ist schon eine aufregende Sache, dieser Hebel. Siehe unsere Ergänzung: x = 51,25 cm.

Gruß
tec.LEHRERFREUND

Guten Tag,

zur der Sache mit dem Hebel von Wilfried, würde ich gerne die ausführliche Umstellung der Teilrechnungen und den ausführlichen Rechenweg sehen.

Gruß
Chris

Hallo Chris,

wenn wir uns einig darüber sind, dass der Ansatz stimmt, dann sieht der Rechenweg aus wie in ERGÄNZUNG Kommentar Chris beschrieben.

Gruß
tec.LEHRERFREUND