Anton-Philipp-Reclam-Gymnasium Leipzig/Kraefte721/Kräfte am Hebel
Einseitiger und zweiseitiger Hebel
Einseitiger und zweiseitigen Hebel: Wie kann man mit einem Hebel ein schweren Stein anheben, den man mit losen Händen nicht von der Stelle bewegen kann? Du kannst eine stabile Eisenstange verwenden um den Stein zu heben. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten: - Du legst einen Balken oder einen anderen Stein als Auflage daneben, legst die Eisenstange darauf, und drückst nach unten.
- Man fasst mit der Stange unter den Stein und zieht nach oben. --> Man braucht einen Drehpunkt. Die beiden Kräfte sollen in senkrechter Richtung zum Hebel wirken.
Hebelgesetz: Eine besondere Form des Hebels ist die Wippe . Man kann selbst mit einem schweren Erwachsenen eine Gleichgewicht herstellen. Dazu muss man den eigenen Abstand zur Drehachse verändern. Man kann nur durch Messungen am zweiseitigen Hebel ermitteln welches physikalisches Gesetz dahinter steckt.
Biomechanik: Auch in unserem Körper gelten die Gesetze der Mechanik z.B. der Arm als Hebel. Unser Arm lässt sich physikalisch als einseitiger Hebel auffassen. Das Ellenbogengelenk ist die Drehachse. Der Armbeuger muss eine Kraft aufbringen, um den Unterarm waagerecht zu halten. Der Muskel wirkt am kürzeren Hebel. Wenn man eine Stahlkugel in die Hand nimmt, wird die Kraft, die der Beugemuskel aufbringt, erhältlich größer. Das für den Muskel scheinbar ungünstige Hebelverhältnis hat einen Vorteil: Es ermöglicht eine schnellere Bewegung der Hand.
Eine besondere Form des Hebels ist die Wippe. Beim zweiseitigen Hebel liegen die beiden Hebelarme beidseitig des Drehpunktes. Beim Arm ist das Ellenbogengelenk die Drehachse.
