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Physik

Elektrizitätslehre

Elektrische stromstärke, spannung, widerstand und leistung

Spannung als physikalische größe und antrieb des elektrischen stroms

Beispiele für Kraftwandler: Flaschenzug, Hebel und die Goldene Regel der Mechanik einfach erklärt

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~ Franka ~

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Beispiele für Kraftwandler: Flaschenzug, Hebel und die Goldene Regel der Mechanik einfach erklärt

Physik

Lernzettel

• Die Goldene Regel der Mechanik besagt, dass bei Kraftwandlern das Produkt aus Kraft und Weg konstant bleibt.
• Kraftwandler wie feste und lose Rollen, Flaschenzüge, geneigte Ebenen und Hebel werden erklärt.
• Das Hebelgesetz wird für einseitige und zweiseitige Hebel erläutert.
• Beispiele für Kraftwandler und deren Funktionsweise werden detailliert beschrieben.
• Wichtige Formeln und Prinzipien wie F₁·l₁ = F₂·l₂ für das Hebelgesetz werden vorgestellt.

4.3.2021

2575

Kraftwandler und ihre Funktionsweisen

Diese Seite erklärt verschiedene Arten von Kraftwandlern und ihre grundlegenden Prinzipien. Bei der festen Rolle wird die Richtung einer Kraft geändert, wobei Kraft und Last sowie Kraftweg und Lastweg gleich groß bleiben. Die lose Rolle verteilt die Last gleichmäßig auf zwei Seile, wodurch nur die Hälfte der Kraft zum Heben benötigt wird. Der Flaschenzug kombiniert mehrere Rollen und folgt der Formel F₂ = n · F₁, wobei n die Anzahl der Seilstücke ist. Bei der geneigten Ebene gilt FH = FG · h/l. Der einseitige Hebel wird ebenfalls kurz eingeführt.

Definition: Ein Kraftwandler ist eine mechanische Vorrichtung, die die Größe oder Richtung einer Kraft verändert, um eine Arbeit zu erleichtern.

Beispiel: Ein Beispiel für einen Kraftwandler im Alltag ist ein Flaschenöffner, der als einseitiger Hebel funktioniert und die aufgewendete Kraft verstärkt, um den Kronkorken zu entfernen.

Kraftwandler
feste Rolle
Mithilfe einer festen Rolle und eines Seils kann
man die Richtung einer Kraft ändern. Kraft
und Last sind gleich gr

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Hebelgesetz und Goldene Regel der Mechanik

Diese Seite vertieft das Konzept des Hebels und führt das Hebelgesetz ein. Beim zweiseitigen Hebel liegen die Hebelarme auf beiden Seiten des Drehpunkts. Das Hebelgesetz einfach erklärt lautet: F₁·l₁ = F₂·l₂, was bedeutet, dass sich ein Hebel im Gleichgewicht befindet, wenn die Produkte aus Kraft und zugehörigem Hebelarm auf beiden Seiten gleich sind. Die Goldene Regel der Mechanik wird vorgestellt, die besagt, dass bei Kraftwandlern das Produkt aus Kraft und Weg konstant bleibt. Dies impliziert, dass keine Arbeit eingespart, sondern nur Kraft umgeformt werden kann.

Merksatz: Die Goldene Regel der Mechanik für Kinder erklärt lautet: "Was man an Kraft einspart, muss man an Weg zurücklegen."

Highlight: Die Goldene Regel der Mechanik ist ein fundamentales Prinzip in der Physik und Technik, das erklärt, warum es keine "Wundermaschinen" gibt, die Arbeit aus dem Nichts erzeugen können.

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