Hebel (Physik)

Hebelgesetz:

Ein Hebel ist ein mechanisches Kraftübertragungssystem, bei dem Ursache und Wirkung (Kraft und Last) in einer Eben, aber nicht auf einer Linie, liegen. Es ist in der Regel ein um eine Achse drehbarer, meist starrer, stabförmiger Körper, an dem ein Gleichgewicht herrscht, wenn die Summe der Momente aller an ihm angreifenden Kräfte Null ist. Das Moment ist immer dann ungleich null, wenn Kräfte so auf einen Körper wirken, dass eine Drehbewegung beschleunigt oder verzögert wird. Im ebenen Fall (alle Kräfte wirken in einer Ebene) sind alle Momentenvektoren rechtwinklig zur Ebene orientiert. Man unterscheidet in diesem Fall links- und rechtsdrehende Momente.

Hebel dienen der Kraftübertragung und ermöglichen große Kraftwirkungen mit geringem Aufwand. (Je größer dieser Abstand, desto größer die Drehwirkung der angreifenden Kraft).

Kraft (F_K) mal Kraftarm (l_K) ist gleich Last (F_L) mal Lastarm (l_L)

$F_{K}l_{K}=F_{L}l_{L}$

Wozu braucht man Hebel?

Der Hebel dient, wie alle mechanischen Maschinen dazu Arbeit zu erleichtern, NICHT zu sparen. (Ersparte Kraft geht auf Kosten des Weges; Wählt man den Lastarm entsprechend kurz gegenüber dem Kraftarm, so ist man mit einem Hebel in der Lage große Lasten mittels einer vergleichsweise geringen Kraft zu bewegen.

Beispiel

Lastarm l=5cm, Kraftarm k=20cm, Last L=40N
Mit dem angegebenen Hebel ist man in der Lage, die Last L mit einer Kraft K=10N zu halten.

Beispiele für die Verwendung des Hebelprinzips sind: Schubkarre, u.s.w.

Siehe auch

Flaschenzug

Weblinks

• ínteraktive Veranschaulichung zum Hebelgesetz