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Hebelgesetz und Drehmoment 08.06.2008, 12:22

Hebelgesetz und Drehmoment (Ausschnitt)

Ein Hebel ist ein starrer Körper, der um seine Achse drehbar gelagert ist. Außerhalb seines Drehpunktes wirken Kräfte auf ihn und erzeugen Drehmomente. Grundgesetz: Wirksame Kraft und Hebelarm stehen senkrecht aufeinander.

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  • (geändert: )

Hebel und Hebelgesetz

1. Der Hebel

Ein Hebel ist ein starrer Körper, der um seine Achse drehbar gelagert ist. Außerhalb seines Drehpunktes wirken Kräfte auf ihn. Wir begegnen dem Hebel täglich. Auf dem Grundprinzip des Hebels beruhen die Wirkungen von Brechstangen, Schraubenschlüsseln, Zangen, usw., also von Werkzeugen des täglichen Gebrauchs, aber auch von komplizierteren technischen Einrichtungen: Kraftübersetzungen an Bremsgestängen, Spurstangenhebel, rotierende Teile wie Riemenscheiben und Zahnräder. Die Hebelübersetzung ermöglicht es, mit einer geringen Kraft große Lasten zu bewegen.

2. Hebelarten

Man unterscheidet einarmige und zweiarmige sowie gleicharmige und ungleicharmige Hebel.

Beim geraden einarmigen Hebel wirken Last und Kraft in verschiedene Richtungen, beim zweiseitigen Hebel haben Last und Kraft die gleiche Richtung. Gleicharmige Hebel bewirken lediglich ein Umkehren der Bewegung, ungleicharmige haben eine Übersetzungswirkung. Die Hebel müssen nicht als gerade Körper ausgebildet sein, Beispiel: der Winkelhebel.

Hebelarten: Einarmiger, zweiarmiger Hebel, Winkelhebel
  
 
 

Hebelarten: Einarmiger Hebel, zweiarmiger Hebel, Winkelhebel

Beachte: Als Hebelarm (Kraftarm, Lastarm) gilt stets der senkrechte Abstand der Wirklinie der Kraft oder Last vom Drehpunkt.
Wichtig ist auch, in welcher Richtung der Hebel dreht. Beim Winkelhebel (Skizze) dreht F1 nach rechts (im Uhrzeigersinn); F2 und F3 drehen nach links.

Der Hebel kann auch zur Scheibe ausgebildet sein. Bei allen gilt: Will man die Wirkung der Kräfte beurteilen, dann muss man auch die Länge der Hebelarme betrachten, an denen sie wirken.

Aufgaben zum Hebelgesetz 

Aufgabe: Kräfte an einer Scheibe

Angenommen, alle 6 Kräfte F1 bis F6 seien gleich groß.

a) Stellen Sie durch Herausmessen der Hebelarme fest, welche Kraft die größte Drehwirkung erzeugt und welche die kleinste.

b) Welches sind nach links, welches nach rechts drehende Kräfte? 

Hebelgesetz: Kräfte an einer Scheibe

Lösungen:

a) Die größte Drehwirkung (Drehmoment) entwickelt F2, dann, abnehmend, F3, F4, F6, F5. F1 erzeugt keine Drehwirkung, weil die Kraft durch den Drehpunkt geht und damit der Hebelarm zu Null wird.

b) Rechts drehend: F2, F3, F5

Links drehend: F4, F6

3. Das Hebelgesetz

Am Beispiel einer Waage ist das Hebelgesetz leicht zu verstehen. Die Waage bleibt im Gleichgewicht, wenn das Produkt aus Kraft mal Abstand vom Drehpunkt auf beiden Seiten gleich ist. Daraus folgt das Hebelgesetz:


Kraft · Kraftarm = Last · Lastarm

F1 · r1= F2 · r2

Kräfte an der Waage

Die Begriffe Kraftarm und Lastarm sind missverständlich, wenn man nicht mit Sicherheit sagen kann, welches nun die Last und welches die (die Last bewegende) Kraft ist. Wenn man sie stattdessen mit Hebel 1, Hebel 2 usw. bezeichnet,  kommt man ebenso zum Ziel.

Erkenntnis: Die Kräfte alleine zählen nicht!

 
 

In statischen ( = ruhenden) Systemen herrscht immer Kräftegleichgewicht.

Siehe auch Beitrag »Mobile«

Weitere Informationen zum Thema Drehmoment hält der tec. LEHRERFREUND bereit bei:

- Drehmomente (1)
- Drehmomente (2)
- Drehmoment am Hebel
- Fahrrad: Antrieb
- Seilwinde
- Standsicherheit
- Rangierwagenheber 
- Kräftepaar und Drehmoment
und andere

Einen Teil der nachstehenden Leserkommentare finden Sie zusammengefasst in »Sammelsurium (3)«
______________________________________

Ergänzung Tobias Surfen 

 

Ergänzung: Hebelgesetz beim menschlichen Arm

Dieses Bild stellt eine Ergänzung zur Anfrage in #7 und zur Antwort in #8 dar:

flexus.png

 

Ergänzung…

 

Kommentar Flo 

Kommentar_flo

Ergänzung…

 

Kommentar jona 

Kommentar_jona

Ergänzung…

 

Kommentar Sebastian

 

 

 

Kupplung_440.png

Ergänzung…

 

Kommentar Mirjam

Locher Hebelgesetz

Ergänzung…

 

Kommentare gaby und viviane

Referat_Hebel

Ergänzung…

 
Kommentar Seline

Klinke_440.png

Ergänzung…

 

Kommentar Anina

knipser

Ergänzung…

 

Kommentar Robin Stocker

Kommentar Robin Mausfalle

Ergänzung…

 

Kommentar Kirstin

Kommentar Kirstin Wasserrad

Ergänzung…

 

Kommentar Wilfried 

Hebel wilfried Hebeldrehpunkt

Ergänzung

Kommentar Chris

Hebelgesetz Kommentar Chris

Ergänzung

Kommentar Yanik 

Kommentar Yannik Brett im Loch

Ergänzung

Kommentar Rainer
   
   
   
   
   

Schrerengitter

Scherenbühne WIKIbild

Hubbühne mit Fünffach-Schere im Einsatz (Bild WIKIPEDIA).
Das Scherengitter wird von zwei Hydraulikzylindern bewegt.

Scherenbuehne: Skizze

Zur Anfrage Rainer vom 27. 4. 2010

Hebel

Ergänzung…

 

Kommentar Janus

Biegemoment M = F • r

Schenkelfeder_440.png

Ergänzung…

 

Kommentar sami

Kommentar_Sami_440.png

Beispiel: Winkelhebel mit drei Kräften. Es sind unterschiedliche Hebelarme eingezeichnet. Unbekannt ist F2.

Vorgehensweise:

1. Welche Hebelarme gehören zu den Kräften F1 = 450 N, F2 = ? und F3 = 141 N?

2. Momentengleichung aufstellen: Summe aller Mrechts = Summe aller Mlinks .

3. Nach F2 umstellen

4. F2 berechnen.

Lösungen:

1. Hebelarme und Kräfte müssen einen rechten Winkel miteinander bilden: Es gehören demnach zusammen F1 und b, F2 und d. Zur Kraft F3 gibt es keinen passenden Hebelarm. Lösung: F3 wird in ihre Teilkräfte F3x und F3y zerlegt. Zu F3y gehört Hebelarm e.

b = 10 cm
d = 9,5 cm
e =  26 cm

2. Momentengleichung: Am Hebel muss Gleichgewicht herrschen. Gleichgewicht herrscht, wenn

Summe aller Mrechts = Summe aller Mlinks , also:

F2 · d + F3y · e = F1 · b
Pythagoras: Bei 45° wird aus F3 = 141 N F3y = 100 N.

3. Nach F2 umstellen

F2 =  (F1 · b – F3y · e) : d = (450 N · 10 cm – 100 N · 26 cm) : 9,5 cm

4. F2 = 200 N

Ergänzung…

Kommentar Tobias

Tobias

 

Ergänzung ...

Kommentar Janine am 24. 9. 2011

So sieht die Kräftesituation am Lochstempel aus. Die Kraft FB wird vom Locher-Handhebel erzeugt.: 

 

Ergänzung

Kommentar Alex 

Hubbühne (klein)

 

Ergänzung 

Kommentar Mathusa Emmanuel 

Ergänzung ...

 

Kommentar Mathies am 9. 6. 2012 

Ergänzung

Kommentar Raimund 

Ergänzung…

Kommentar sto 

Ergänzung…

Kommentar Jenny 

Ergänzung 

Kommentar jayjay gelöscht 

 

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Kommentare

165

Zum Artikel "Hebelgesetz und Drehmoment".

  • #1

    Hallo zusammen. Ich habe versucht anhand der o.a. Kommentare/Beispiele die nachfolgende Aufgabe zu lösen. Leider komme ich nicht weiter. Kann mir eventuell jemand helfen? Mit einem Hebel von 1,85m Gesamtlänge soll ein Eisentor mit einer Masse von 212 kg angehoben werden. In welchen Abstand vom Endpunkt des Lastarms muss der Unterstützungspunkt eingerichtet werden, damit mit einer Kraft von 120N das Eisentor angehoben werden kann?

    schrieb Tina MS22 am

  • #2

    Keine Balkenwaage ist wirklich so gebaut wie die in der Zeichnung, mit den drei Lagern auf einer Geraden – sie wäre unbenutzbar. Exakt gleiches Gewicht auf beiden Seiten ist nämlich ein unphysikalischer Idealfall. Jedes praktisch unvermeidbare kleine Ungleichgewicht würde die schwerere Seite nach unten sacken lassen.

    Bei realen Balkenwaagen bilden die drei Lager deshalb ein Dreieck, wodurch bei geneigtem Waagebalken der Hebelarm auf der schwereren Seite sich verkürzt und der auf der leichteren Seite sich verlängert, so daß sich die Waage bei annähernd gleichen Gewichten auf ein Gleichgewicht der Drehmomente einpendelt.

    schrieb Franz N. am

  • #3

    Hallo, ich habe folgende Aufgabenstellung:
    Ein runder Stab ø8mm L= 100 mm steht im Fliesgewässer mit max 0.2 m/s
    Dichte von 1. Wie gross ist die Hebelkraft bei der Strömung?
    Wie ist der Lösungsansatz, über die relative Fläche von 800mm2?
    Beste Grüsse und Dank

    schrieb Roger am

  • #4

    Hallo! Ich würde gerne die Kräfte, die beim Sitzen auf einem Schwedenstuhl
    https://www.pinterest.de/pin/563653709614886244/
    einzeichnen. Wie mache ich das?
    Vielen Dank!

    schrieb Elisabeth am

  • #5

    Vielen Dank :)

    schrieb Holger V am

  • #6

    Hallo,

    ich möchte mit einem Getriebemotor (Servo o.ä.) einen Arm bewegen. Die Länge des Armes ist ca 50cm bis zum Achsmittelpunkt. Die Masse inkl. Arm ist ca. 1,5 Kg.
    Der Antrieb wird wahrscheinlich direkt an der Achse, die sich an einem Ende des Armes befindet, angebracht.

    Die Angaben in den Datenblättern der Motoren wird meist in xx,x Kg/cm angegeben. Als Beispiel habe ich ein Servo, das 12Kg/cm schafft. Also könnte ich mit einer Armlänge von 1cm 12Kg gegen die Schwerkraft bewegen.

    Mit Hilfe der Abbildung der Waage habe ich es bisher so berechnet:
    Hebelarm 1 ist 50cm * 1,5Kg * 9,81M/s² und das entspricht 735,75 Ncm.
    Ich gehe davon aus, dass der Radius der Antriebsscheibe 1cm beträgt.
    Damit wäre Hebelarm 2 dann 1cm * X Ncm
    somit also 735,75 Ncm = 1cm * X Ncm
    Somit muss mein Motor mindestens 735,75 Ncm im Datenblatt stehen haben. Die Angabe N/cm statt Ncm ist etwas irreführend.

    Können Sie mir sagen, ob ich damit trotzdem auf dem richtigen Weg bin?

    Vielen Dank,
    Andreas

    schrieb Andreas W. am

  • #7

    Hallo Miro,

    eine Bitte: Stellen Sie den Schwenkarm in einer einfachen Skizze dar, – tragen Sie die 4 kg und die 0,5 m ein, und wichtig:
    – Geben Sie genau an, welche Größe Sie berechnen möchte (»Hebelwirkung« ist zu diffus). Dann sehen wir weiter.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #8

    Hallo
    Wie berechne ich eine Hebelwirkung an einem einzigen Drehgelenk…
    Auf das Drehgelenk wirkt eine Kraft von 4kg (zb ein Monitor) mit einem Abstandhebel von 0,5m
    Zum Vorstellung hier ist ein Monitor Schwenkarm:
    &imgrefurl=https://www.ricoo.eu/monitor-wandhalterung-schwenkarm-faeuer-ca-13-33-s0311/a-10728/&h=793&w=1200&tbnid=wHMs7JFel6PrYM:&tbnh=90&tbnw=136&docid=wjhMVtca98mvvM&usg=__EftzqyoWnoCvb_ORswKRpRuK9L0=&sa=X&sqi=2&ved=0ahUKEwiE_YCM4bTOAhUD1xoKHbP1CSYQ9QEIejAG

    Wie kann ich das Berechnen
    Danke für Hilfe
    MFG
    Miro
    ntar

    schrieb miro am

  • #9

    Hallo Tobias,

    Ihr Surfkontrahent hat recht!
    Denn ob Sie eine Mastzug-Konstruktion (Skizze Surfen) verwenden wie bei A, B, C oder D: Die Kraft FHx ist in allen vier Fällen gleich groß, wenn sie jedes Mal waagrecht wirkt und den Abstand a hat.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #10

    Eine Diskussion hierüber ist an dieser Stelle ohne Bild natürlich nicht so sinnvoll, vor allem wenn der Tweet irgendwann verschwindet. Deshalb hier zur Ergänzung ein Screenshot vom Tweet

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #11

    Hallo zusammen.
    Ich habe eine hitzige Diskussion am laufen über folgende Szenarien: https://twitter.com/tobiasmoser/status/728462441009455104

    Kann mir da jemand weiterhelfen? Ich behaupte der Winkel spielt eine Rolle und daher ändert sich die Strecke a und somit ist der Kraftaufwand bei beiden Szenarien unterschiedlich.
    Was meint ihr? Lg Tobias

    schrieb Tobias am

  • #12

    Hallo Frau Metz,
    wir nehmen an, am 200-mm-Hebel wirke F1, am 14 mm langen Hebel (= r2) wirke F2. Wenn M = 0,59 Nm ist (wobei uns nicht klar ist, wie Sie auf diesen Betrag gekommen sind), dann ist
    M = F2 . r2 –> F2 = M : r2 –> F2 = 42,14 N.

    Grüße
    tec.LF

    schrieb tecLEHRERFREUND am

  • #13

    Hallo nochmals,
    unsere Aufgabe wurde gerade per Mail um folgende Situation erweitert, Link: http://1drv.ms/1jna51w. Ich gehe davon aus, dass uns hier gegensätzliche Ergebnisse das Verständnis erleichtern sollen, jedoch fehlt mir in beiden Fällen der Ansatz.

    schrieb Magdalena Metz am

  • #14

    Entschuldigen Sie bitte den Fehler im ersten Post, der von mir als “30mm Hebel” bezeichnete Hebel ist ein 14mm langer Hebel, ich habe die Skizze auch korrigiert.  Gesucht ist nach wie vor die Haltekraft bei 45 Grad Stellung des 200mm Hebels.

    schrieb Magdalena Metz am

  • #15

    Hallo zusammen,
    ich bräuchte Ihre Unterstützung bezgl. der Berechnung eines Winkelhebels im Rahmen einer Studienarbeit. Ich schloss ursprünglich ein Elektrotechnikstudium ab und tue mich mit der Mechanik etwas schwer.
    Es war ursprüngllich des Haltemoment eines Hebels zu berechnen. Der Hebel ist 200mm lang und wiegt 980g, der Schwerpunkt liegt mittig bei 100mm. Ich konnte das Haltemoment (min. benötigtes Drehmoment zum halten des Hebels am Drehpunkt) bei 45 Grad berechnen und erhielt 0,59Nm. Nunmehr wurde aus dem Hebel ein Winkelhebel, die Skizze hierzu finden Sie auf folgendem Link: http://1drv.ms/1jQFdpX. Die Fragestellung lautet jetzt, welche Kraft am 30mm langen Hebel notwendig ist, um den 200mm langen Hebel bei 45 Grad zu halten. Die Hebelkraft des 30mm Hebels ist gegen den Uhrzeigersinn, beim 200mm Hebel mit dem Uhrzeigersinn. Ich bin um jegliche Unterstützung dankbar.

    schrieb Magdalena Metz am

  • #16

    Hallo Katja,

    die von Ihnen gesuchte Lösung finden Sie bei »Ergänzung zum Kommentar Jona«. Es ist haargenau Ihre Aufgabe mit einer Lattenlänge von 2 m und einer Handkraft, die 1/4 der Hubkraft unter dem Schrank sein soll. Der Hebeldrehpunkt liegt dann bei 0,4 m Abstand.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb tec LEHRERFREUND am

  • #17

    ich hätte dazu auch noch eine Frage nämlich wir haben auch eine Aufgabe in der Schule nur das Problem ist dass ich wahrscheinlich einige Klassen unter ‘Jona’ bin und deshalb das Ganze mit Cosinus und so nichr verstehe. Ich habe eine ähnliche Aufgabe, wie sollte ich das rechnen? (Mit dem Ende einer 2,00 m langen Latte soll ein Schrank angehoben werden. Die Hebelwirkung soll auf ein Viertel ihres Wertes herabsetzten. Man soll den Drehpunkt herausfinden.  Leidet weiß ich nicht, wie ich vorgehen muss.

    schrieb Katja am

  • #18

    Vielen Dank für die Antwort habe eine Skizze per Mail geschickt weil ich es hier mit dem Handy nicht einfügen kann :/

    Hoffe das passt?

    schrieb Daniel Mandl am

  • #19

    Hallo Herr Mandl,

    um genau zu verstehen, wie Ihre Hebebühne aussieht, sollten Sie uns eine Freihandskizze mit Maßen schicken.

    Vielen Dank.
    Gruß
    tec.LF

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #20

    Hallo ätte eine Frage.

    Ich plane in der Schule eine Hebebühne.
    Der Ausleger (4 sin es an der Zahl an dem das Auto gehoben wird) hat eine länge von 365 mm. Genau bei 365 drücken (mit Sicherheitsfaktor) 9200N auf dem Hebel.
    Das Auflager auf der anderen Seite (365mm entfernt) ist ein 20mm Bolzen.
    Wie viel kraft kommt auf diesen Bolzen?
    Scherkraft?

    Der Bolzen liegt an zwei Stellen auf mit je einer Blechdicke von 5mm.

    lg

    schrieb Daniel Mandl am

  • #21

    Hallo Berk,

    2. Gleichung: A ist der Drehpunkt. Darauf bezogen will die Kraft 2q0a das System nach rechts (im Uhrzeigersinn) verdrehen (-).
    In der 1. Gleichung (Drehpunkt bei B) dreht 2q0a nach links (gegen den Uhrzeigersinn, also +).

    Gruß
    tec. LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #22

    Erstmal vielen vielen Dank für die Antwort ich wünschte alle Professoren würden so erklären. Meine letzte Frage wäre aber warum in der ersten Gleichung 2q0a nach links(+) und in der zweiten Gleichung 2q0a nach rechts(-) gedreht wird. Vielen Dank im voraus!!

    mit freundlichen Grüßen
    Berk

    schrieb Berk am

  • #23

    Hallo Berk,

    sehr unsympathisch, diese Tragwerke!

    Der Lösungsvorschlag besagt dies:
    Die 1. Gleichung beschreibt die Momentensituation mit B als Drehpunkt. In diesem Fall sind Bx und By ausgeschaltet, weil sie keinen Hebelarm besitzen. Die Kräfte H und Ay drehen nach rechts (–), 2q0a dreht nach links (+). Ax liegt auf der Höhe von B, entfaltet also auch keine Drehwirkung.

    Die 2. Gleichung beschreibt die Momentensituation mit A als Drehpunkt. Ax und Ay ausgeschaltet, ebenso Bx. Rechtsdrehend sind H und 2q0a (–), linksdrehend ist By (+).
    Die Gleichungen für Ay und By dürfte Ihnen nach diesen Überlegungen leichter von der Hand gehen.

    Gruß
    tec. LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #24

    Im Link sind 2 Momentengleichungen zu sehen. Ich habe Probleme die Momentengleichungen zu bilden, wenn die Zeichnung komplexer wird. Könnten Sie mir da eventuell paar Tipps geben? Verwechsel auch ab und zu auch die Vorzeichen in der Gleichung wie könnte man das besser in Griff kriegen? Worauf müsste ich achten?

    .html

    Mit freundlichen Grüßen
    Berk

    schrieb Berk am

  • #25

    Dann habe ich alles richtig gerechnet.

    Vielen Dank für die Mühe!

    Gruß
    Paddy

    schrieb Paddy am

  • #26

    Hallo Paddy,

    wenn die Kräfte unterschiedlich groß sind, bleiben sie in der Momentengleichung stehen und ziehen sich durch den ganzen Schlamassel durch, bis wir schließlich haben (Kräfte F1 bis F4):

    tan α = (F1 • L1 + F2 • L2 + F3 • L3) : (F4 • L4 + F2 • x2 + F3 • x3)

    Gruß
    tec.LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #27

    Hallo Der Lehrerfreund,

    ich habe jetzt doch noch eine Frage zu Ihrer Rechnung:

    Wenn nun die Kräfte (hier: Fg) nicht den selben Betrag besitzen, wie beziehe ich diese dann in die Rechnung bzw. in das Ergebnis ein?

    Gruß
    Paddy

    schrieb Paddy am

  • #28

    Vielen Dank für die Mühe!

    schrieb Paddy am

  • #29

    Hallo Paddy,

    wir haben Ihnen das mal durchgerechnet. Siehe ganz unten unter »Ergänzung Kommentar Paddy«.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #30

    Hallo Der Lehrerfreund,

    ich habe in der Zeichnung einen Fehler. Die Position der Hebel L2, L3 sind natürlich bekannt.

    Ich habe hier die aktualisierte Zeichnung:

    .php

    Gruß
    Paddy

    schrieb Paddy am

  • #31

    Hallo Paddy,

    für die Berechnung des Winkels α gibt es ein Problem: Man benötigt dafür den waagrechten Abstand der Massen m1 bis m4 bis zum Drehpunkt (gestrichelte Linie). Diese müssen gegeben sein, oder man müsste die Positionen der Hebel L2,  L3 kennen.

    Gruß
    tec.LF

    schrieb Der Lehrerfreund am

  • #32

    Hallo tec.LEHRERFREUND,

    ich habe folgendes Problem:

    Zeichnung: .php

    Mein Problem ist nun, wie komme ich auf den Winkel (Alpha oder Beta), der sich bei gegebenen Massen und Hebelarmen einstellt.

    Gruß
    Paddy

    schrieb Paddy am

  • #33

    re Kommentar Flo.
    cos(alpha)=ANKATHETE/Hypothenuse nicht: Gegenkatheter/Hypothenuse (sinus)!

    Grundlagen Mathematik..

    schrieb pete am

  • #34

    Oh! Ja ich meine die erste Darstellung auf dieser Seite oder auch die erste Darstellung unter “3. Das Hebelgesetz”. Vielen Dank für die schnelle Antwort!

    schrieb Schoki am

  • #35

    Hallo Schoki,

    die Bilder sind alle Marke Eigenbau - ebenso die Texte.

    Gruß
    tec. LF

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #36

    Hallo!
    Ich bin sehr froh, dass ich hier so wunderbare Erklärungen zum Hebelgesetz gefunden habe. Ich habe dennoch eine Frage. Gibt es ien Referenzwerk, aus denen die Bilder und Erläuterungen stammen?? (vor allem die oberen Erläuterungen zum Hebelgesetz) Würde mich freuen. Viele Dank!!

    schrieb Schoki am

  • #37

    Hallo Agguato,

    wir wissen nicht, auf welche der vielen Skizze Sie sich beziehen. Könnten Sie es uns genauer sagen? Danke.

    Grüße
    tec. LF

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #38

    Hallo tec-Lehrerfreund, könntest Du (Ihr) mir bitte bei meinem kleinem Problemchen helfen? Ich brauche das Moment, das der Sockel aufnemen muss.
    Kann ich da einfach mit dem Maximalen Moment von Fg * 1000mm rechnen? Wäre wirklich klasse wenn mir jemand helfen könnte.

    Dankende Grüße

    Agguato


    schrieb Agguato am

  • #39

    Vielen Dank für ihre Hilfe. Mfg Jayjay

    schrieb jayjay am

  • #40

    Hallo jayjay,

    Ihre Rechnung bzw. zeichnerische Lösung entspricht dem, was wir kürzlich vorschlugen. Sie dürfte korrekt sein.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #41

    Hallo tec-Lehrerfreund Leider habe ich immer noch keinen Ansatz für eine Rechnerische Lösung der Aufgabe. Allerdings sollte nach Rücksprache mit meinen Mentor die Zeichnerische Lösung zum richtigen Ergebnis führen.
    Eine skizze mit Berechnung der erforderlichen Streben und Spindel-Kraft habe ich angehangen. Meiner Meinung nach sollten die errechneten Kräfte
    realistisch sein. Was halten sie davon?

    schrieb jayjay am

  • #42

    Vielen Dank das sie sich die Mühe machen Hochachtung! Ich selbst werde auch dranbleiben und falls ich ein Lösungsvorschlag habe werde ich ihn posten Mfg jayay

    schrieb jayjay am

  • #43

    Hallo jayjay,

    nach Besprechung des Falls stellt sich dieser doch als recht komplex heraus. Wir müssen leider zunächst passen und auch den früheren Lösungsvorschlag zurücknehmen. Wir werden trotzdem dran bleiben und uns wieder melden.
    Bitte lassen auch Sie es uns wissen, wenn Sie selbst eine Lösung gefunden haben.
    Wir bitten um Ihr Verständnis.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #44

    hallo tec lehrerfreund zunächst möchte ich mich für die schnelle Antwort bedanken. Die zeichnerische lösung ist für aber nur bedingt anwendbar Da die Winkel der Hubvorrichtung im unteren Zustand so klein werden das eine DIN A4 seite nicht mehr ausreicht.
    Außerdem lässt sich eine Zeichnerische Lösung schlecht im text einfügen.
    Ich habe mal versucht die Gleichgewichtsbedingungen aufzustellen ich glaube aber das dort noch Fehler sind, skizze siehe folgenden LINK
    Für ihre Hilfe bedanke ich mich im vorraus Mfg jayjay

    schrieb jayjay am

  • #45

    Hallo jayjay,

    am Ende des Beitrags finden Sie unter »Ergänzung Kommentar jayjay« eine Lösungsskizze mit Beschreibung der Arbeitsschritte.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #46

    So hier ist mal die längst überfällige Zeichnung Mfg
    up.picr.de/13628200bm.jpg

    schrieb jayjay am

  • #47

    Wie kann ich ihnen eine Zeichnung zukommen lassen? Im Feld Kommentar gibt es ja kein Button zum anhängen von Dateien

    schrieb jayjay am

  • #48

    Hallo jayjay,

    schicken Sie uns doch mal eine Skizze, damit wir uns besser vorstellen können, wie das Ganze aussieht.
    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #49

    Guten Tag
    Bei der Ermittlung gesuchter Kräfte bei der Konstruktion einer Montagevorrichtung für Vordächer, komme ich nicht auf die gesuchte   Axialkraft der Gewindespindel und auf die Kraft der Streben. Wäre echt schön wenn mir da jemand weiterhelfen könnte. Es scheitert leider schon beim freischneiden )-:

    schrieb jayjay am

  • #50

    Hallo,

    bitte entschuldigen Sie, falls Sie meinen letzten Post als Kritik aufgefasst haben. Dies war keines Weges meine Absicht.
    Die angenommenen Werte stellen es nicht das Problem dar, sondern die fehlende Ebene, wie Sie es bezeichnen.
    Schade dass Sie mir da nicht weiter helfen können. Eine Ergebnisfindung per Modell und Versuch ist leider keine Option.
    Dann muss ich mich wohl auf die Simulation im CAD berufen.

    Vielen Dank für Ihre Hilfe und diese grossartige Website.

    schrieb sto am

  • #51

    Hallo sto,

    Sie hatten in Ihrer Anfrage weder Abmessungen noch Kräfte angegeben, weswegen wir es - um eine reale Berechnung anstellen zu können - mit eigenen Zahlen probierten. Wir kamen dabei in der Ecke der L-Form auf eine Durchbiegung von 9,5 mm.
    Die Biegung am Kraftangriff von F2 zu berechnen: Da müssen wir Sie leider enttäuschen, denn das ist eine uns nicht zugängliche Ebene.
    Wenn es unser Experiment wäre, würden wir in der Not das Teil maßstäblich nachbauen, im Labor (nicht ganz billig wahrscheinlich) stufenweise belasten und zusammen mit den Durchbiegungen protokollieren. Dann hätten Sie zumindest annähernd Zahlen, die sich auf das tatsächliche Teil umrechnen lassen würden.

    Beste Grüße
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec. LEHRERFREUND am

  • #52

    Hallo

    Bezug nehmend auf Beitrag #109 habe ich eine ergänzende Frage.
    Das eigentliche Interesse besteht in der Berechnung der Positionsänderung am Ende des Balkens (an der Position des Momentes M2).
    Da scheint mir ihre Berechnung nicht zielführend. Daher möchte ich sie bitten die Rechnung entsprechenden zu aktuaisieren, oder mir den Fehler in meinen Überlegungen aufzuzeigen.
    Vielen Dank.

    schrieb sto am

  • #53

    Hallo Herr Jenny,

    eine ausreichende Auskunft lässt sich dazu in einem kurzen Kommentar nicht geben. Wir haben Ihnen aber oben unter
    Ergänzung Kommentar Jenny
    eine Skizze angefertigt, die Ihnen einen Hinweis geben könnte.
    Wenn Sie sich noch ein paar Wochen gedulden, finden Sie hier einen Beitrag zum Thema »Fahrrad: Kräfte am Pedal«.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tecLEHRERFREUND am

  • #54

    hallo Zusammen,
    bitte um Angabe von Formeln zur Berechnung der Tangentialkraft am Tretpedal des Bikes. Kräfte in X Richtung (ist auch Fahrtrichtung) sowie F_Z
    Tretkraft am Pedal und Pedalwinkel sind gemessen.

    Danke für die Hilfe
    lg herbert

    schrieb Herbert Jenny am

  • #55

    Hallo Carolina,

    mit Ihren Informationen ist es fast unmöglich, einen Rat zu geben. Können Sie uns nicht eine einfache Skizze Ihres Kniehebels schicken mit Angabe, wo Fpress ist, wo L, wo Fhand, wo die Luftunterstützung?
    .(JavaScript must be enabled to view this email address)

    Vielen Dank.
    Gruß
    tec.LF

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #56

    Guten Tag
    könnt Ihr mir helfen?. Wie kann ich die Kolben für eine Knehandhebelpresse mit Luftunterstützung berechnen.
    Mit der Presse möchte ich ein Gehäuse und ein Deckel zusammenrasten. Der Presskraft habe ich zu 114,6 kN ermiteln aus :
    Fpress= (Fhand*LHebel)/(L Tag Alfa)
    alfa0 1°
    FHand0 200N
    LHebel= 500mm
    L=50mm

    VielenDAnk

     

    schrieb Carolina am

  • #57

    Hallo sto,

    F2 erzeugt das Biegemoment M2 = F2 x l2.
    Dasselbe Biegemoment muss für F1 eingesetzt werden, also:
    M1 = M2 oder:
    F1 x l1 = F2 x l2, daraus
    F1 = F2 x l2 : l1.

    Weil die Ergebnisse von Biegevorgängen schon wegen der ungewohnten »Teilnehmer« in der Biegeformel schlecht abschätzbar sind, haben wir die Durchbiegung Ihres Galgens mit angenommenen Zahlen berechnet.
    Es handelt sich um einen einseitig eingespannten Kragbalken, für den eine andere Formel gilt als z. B. für einen auf zwei Stützen liegenden Balken.
    Die Berechnung mit Skizze finden Sie am Ende des Beitrags unter
    Erläuterung zu Kommentar sto.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #58

    Hallo tec.Lehrerfreund,

    F1 ist keine zusätzlich wirkende Kraft, sondern resultiert aus F2 und dem entstehenden Moment M2.

    Das reale Beispiel dazu ist:
    Wir haben den Winkel, der wie beschrieben am Boden befestigt ist. Nun wird eine Masse m2 an den “Ausleger” angebracht, wodurch die Kraft F2 und das Moment M2 entsteht.
    Ich möchte berechnen, welche Positionsänderung durch Biegung dabei hervorgerufen werden.
    Daher wollte ich die Biegung für l1 und l2 unabhängig von einander betrachten und erst im Nachhinein zusammenführen.

    Vielen Dank.

    schrieb sto am

  • #59

    Hallo sto,

    Ihre Aufgabenstellung ist uns nicht ganz klar.
    Wir gehen davon aus: Die Stäbe l1 und l2 sind starr miteinander verbunden. F2 erzeugt das Biegemoment M2 = F2 x l2.  Dann entstehen in l1 sich überlagernde Biegespannungen und Druckspannungen. Wahrscheinlich sind aber die Druckspannungen zu vernachlässigen (hängt vom Stabquerschnitt ab).
    Unsere Frage: Ist F 1 eine zusätzlich wirkende Kraft oder soll sie F2 ersetzen?

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #60

    Hallo tec.Lehrerfreund,

    ich habe eine kleine Frage bezüglich der Kräfte in einem am Ende eingespannten rechten Winkels. (siehe Bild )
    Bekannte größen sind l1, l2, F2
    Gesucht wird F1, um damit die Biegung auf der Länge l1 zu berechnen.
    Vielen Dank für die Hilfe.

    schrieb sto am

  • #61

    Hallo Raimund,

    bevor wir eine Rechnung anstellen, erlauben Sie mir, etwas Allgemeines zu Ihrer Konstruktion zu sagen. Sie haben, wie es aussieht, eine Art Kurbeltrieb gebaut, der nicht von Kolben, sondern von Wasserschaufeln angetrieben wird. Ich nenne die Schaufelhalter einmal Schlitten, die nicht durch den Schnee sondern durchs Wasser fahren.
    Die vier Schlitten haben Sie über die Pleuel so gegeneinander versetzt, dass immer einer der Schlitten vom Wasser angetrieben wird, während die drei anderen das Wasser verlassen haben oder dabei sind, wieder einzutauchen.

    Dass der gerade arbeitende Schlitten eine Unwucht erzeugt, sieht man an der Stelle, wo Sie im Bach stehen und das Lagergestell halten: Dieses macht deutliche waagrechte Bewegungen. In der Berechnung würde dies den Wirkungsgrad verschlechtern. Aber dies wird kein Problem sein. Mit mehr als 4 Schlitten würde das LKW sicher ruhiger laufen.
    Für unsere Rechnung ist von Bedeutung, dass immer ein Schlitten im Eingriff ist. Dies heißt: Das System besitzt einen kontinuierlichen Antrieb.
    Zur Antriebskraft F: Wie die hintereinander liegenden Schaufeln die Gesamtantriebskraft beeinflussen, ist, glaube ich, eine schwierige Frage. Jedenfalls ist nicht zu erwarten, dass 6 Schaufeln 6-Mal mehr Antriebskraft erzeugen als eine Schaufel. Ich stelle mir vor, dass die 1. Schaufel einen Teil der Strömungsenergie aufbraucht, indem sie die Wassergeschwindigkeit verringert. Wahrscheinlich haben Sie die nachfolgenden Schaufeln auch deswegen schräg gestellt, um diesem Effekt gegenzusteuern. Auch Ihre 2. Variante (in Pink) wird damit zu tun haben.

    F und die Schaufelgröße: Je größer die Schaufelfläche, desto größer ist die an der Schaufel wirkende Wasserkraft. Aber über die Schaufelfläche etwas rechnen zu wollen, scheint mir schwierig. Einfacher wäre es, durch Versuch zu ermitteln, welche Kraft an der Schaufel angreift (und dies vielleicht in einer Grafik festzuhalten). Einen solchen Versuch haben Sie wahrscheinlich durchgeführt, denn Sie sprechen in der ersten Mail von einer Zugkraft 10 kg. Diese müssen Sie gemessen haben.

    Vor dem beschriebenen Hintergrund nehmen wir die Rechnung in Angriff, die Sie in Ihrer ersten Mail ansprachen. Es ist zunächst schon deswegen eine einfache Berechnung, weil ich kein Physiker bin, der in dieser Hinsicht alles im Griff hat.
    Wie bei Kraftwerken üblich, wird Sie vorrangig die Leistung interessieren, die das LKW erzeugt.
    An den Schaufeln entsteht ein Drehmoment Ms = F mal R. Wir gehen laienhaft davon aus, dass bei 6 Schaufeln nur 3 Mal die volle Schaufelkraft zum Zug kommt. Gründe:
    a) die Strömungsenergie im hinteren Schlittenteil ist vermindert, und
    b) am Beginn und Ende des Eintauchens werden die Schaufeln nicht in voller Höhe vom Wasser beaufschlagt.

    Sehen Sie bitte am Ende des Beitrags unter »Ergänzung Kommentar Raimund« nach.
    Die dort ausgeführte Rechnung berücksichtigt keinen Wirkungsgrad. Würde man ihn mit 80% annehmen, dann wäre die Nutzleistung nur 293 W mal 0,8 = 234 Watt. Diese Leistung erhält der angebaute Generator.

    (Anmerkung: In den Zahlenwertgleichungen - erkennbar an den Umrechnungszahlen 30 und 60 - dürfen keine Maßeinheiten verwendet werden.)

    Ich hoffe, das hat ein bisschen genutzt.
    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #62

    hallo
    danke für die bemühungen !!!

    wer steckt denn da alles dahinter ?? wer seit ihr ??
    wir haben das modell auf der genfer erfindermesse ausgestellt und damit eine goldmedaille gewonnen

    wir sind jetzt dran ein grosser prototyp zu bauen ( reverenzkraftwerk )
    wenn ich dazu die berechnungen hätte und vergleichsweise dann auch die daten in echt die ich messe dann habe ich einen guten vergleich und man kann dann auch die daten hochrechnen auf andere grössere modelle

    die schaufeln haben übrigens die masse 15 cm x 10 cm
    können wir uns vieleicht direckt per mail sprechen <?
    meine mail wäre .(JavaScript must be enabled to view this email address)
    würde mich freuen

    schrieb raimund am

  • #63

    Hallo Raimund,

    danke für Ihre Mail mit Video. Damit sieht die Schaufelantriebs-Welt natürlich ganz anders aus; auch der Generator hat damit eine Chance. Großen Respekt für diese Erfindung! Aber ob wir da mit unseren Kenntnissen etwas Brauchbares beisteuern können???
    Lassen Sie uns jetzt einfach etwas Zeit, Ihr Patent zu verdauen.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #64

    hallo

    ( danke) !!!!

    hier ein film auf youtube wie das ganze in etwa funktioniert

    https://www.youtube.com/watch?v=ZOBryLuE09I&feature=related

    vieleicht ist es so besser den zusammenhang zu verstehen

    ich bin im erklären nicht so gut
    könnt ihr mir dann jetzt helfen ?? vieleicht gibt es dazu jetzt eine passende formel weil ich im rechnen auch nicht der beste bin
    bin ich auf eure hilfe angewiesen
    der generator wäre an den achsen der kurbelstangen montiert
    ich bedanke mich diesmal auch im vorraus !!!! danke
    fg raimund

    schrieb raimund am

  • #65

    Hallo Raimund,

    1. ein Vorschlag: Wenn Sie jemanden darum bitten, Ihnen zu helfen, sagen Sie ihm doch im Voraus schon einmal »Danke« (fünf Buchstaben). Dann werden Angesprochene sich vielleicht leichter entscheiden, Ihnen beizustehen.
    2. Ihre Schaufelkonstruktion: Man hat es schwer, Ihre Beschreibung gut zu verstehen. Deshalb unsere Frage dazu: Muss man sich einen Bach vorstellen, den die Stange mit den Schaufeln überquert? Dann: Zugkraft: Meinen Sie die auf die Schaufeln wirkende Wasser-Druckkraft?
    Das Ganze gleicht dann wohl einem unterschlächtigen Wasserrad (siehe WIKI); an einer Schaufel würde dann ein Drehmoment M1 = F x r = 100 N x 0,17 m = 17 Nm entstehen. Bei 7 Schaufeln ergeben sich 119 Nm.
    Diese Wirkung hält aber nur so lange an, bis das fließende Wasser die Schaufeln aus dem Bach heraus gedrückt hat. Ein Generator könnte damit nicht angetrieben werden.
    Wir schließen daraus, dass Sie eine andere Konstruktion im Sinn haben.

    Gruß
    tec. LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #66

    hallo

    wer kann mir folgendes berechnen

    ein fliessgewässer 1 meter / sec fliessgeschwindigkeit

    eine 2 meter lange stange an der sieben schaufeln ( a 20 x 12 cm ) angeordnet sind mit gleichem abstand wird ins wasser gehalten

    an der stange sind 17 cm lange kurbelarme angebraucht
    die zugkraft auf die schaufeln beträgt 10 kg

    wie gross ist das drehmoment an der auchse

    und wenn die kurbelstange 30 cm lang ist ??

    wieviel energie kann man aus einem solchen drehmoment gewinnen ??( mit einem generator an der auchse ??
    weiss das jemand
    brauche alle infos dazu

    fg raimund

    schrieb raimund am

  • #67

    Hallo Melina,

    irgendwann werden wir eine einfacher gestaltete Seite anfügen.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #68

    Ich steige da nicht durch es ist etwas kompliziert . Formulieren sie diese Seitre etwas leichter damit auch leihen es verstehen. Allgein geshen ist diese Seite aber gut.
    Liebe Grüße aus Bockhorn

    schrieb Melina am

  • #69

    Hallo Mathies,

    die Antwort kommt aus Urlaubsgründen ein bisschen spät; vielleicht hilft sie trotzdem noch.
    Siehe Skizze oben unter »Ergänzung Kommentar Mathies«:
    An jedem Zangenhebel wirken
    - die Handkraft F2,
    - die Schneidkraft F1,
    - die Lagerkraft FL.
    Geht man vereinfachend davon aus, dass F1 und F2 senkrecht wirken (und damit auch FL), dann ist F1 x a = F2 x b,
    oder F1 = F2 x b : a.
    Sollte Ihnen nicht einleuchten, warum die Kräfte wirken wie eingezeichnet, könnte Ihnen der tec.LEHRERFREUND-Beitrag »Kräfte ermitteln durch Freimachen« weiterhelfen.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #70

    Hallo zusammen,
    ich hoffe mir kann hier jemand helfen!
    Meine Frage:
    Wie kann man für eine Zange den Betrag der Lagerkraft ermitteln, wenn eine Handkraft von 100 N an den Enden der Griffe angreift. (Die Längen der Griffe etc. sind gegeben.)

    Über eine schnelle Antwort würde ich mich sehr freuen!!
    Gruß
    Mathies

    schrieb Mathies am

  • #71

    Hallo Herr Mathusa,

    wir haben eine Skizze zu Ihrer Anfrage gemacht. Nach der darin angegebenen Formel können sie die Handkraft ausrechnen, wenn die Last gegeben ist.
    Sehen Sie bitte nach unter »Ergänzung Kommentar Mathusa Emmanuel«.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #72

    Könnt ihr mir bitte helfen?
    Wie funktioniert das hebelgesetz von einer Brechstange/Brecheisen?
    Könnt ihr mir vielleicht auch eine Zeichnung zeichnen?
    Danke schonmal im vorraus. ;)

    schrieb Mathusa Emmanuel am

  • #73

    Hallo cyrus,

    Stange liegt waagrecht, Kräfte wirken senkrecht auf die Stange. FH = Kraft zum Anheben.

    Einarmiger Hebel:
    FH = 240 kg x 30 cm : 250 cm = 28,8 kg

    Zweiarmiger Hebel:
    FH = 240 kg x 30 cm : 220 cm = 32,7 kg

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #74

    Mittels einer 2.5 m langen Eisenstange soll ein 240 kg schwerer Schrank gehoben werden. Die Länge des Lastarmes beträgt dabei
    30 cm. Welche Kraft ist dazu erforderlich, wenn die Stange

    a) als zweiarmiger Hebel
    b) als einarmiger Hebel

    verwendet werden soll und die Kraft in beiden Fällen senkrecht zur
    Stange wirkt (Angriffspunkt am Ende der Stange)?

    schrieb cyrus am

  • #75

    Hallo ani,
    Anwendung in der Natur sind mathematisch gesehen oft schwierig, weil sich keine Hebel mit sauberen Lagerpunkten ausmachen lassen:
    - Hebel und Drehmoment: Auf dem Ast eines Baumes sitzen zwei Affen.
    - Der Sturm bläst in die Baumkrone und biegt den Stamm.
    - Ein Schwan taucht mit seinem langen Hals auf den Grund eines Flusses.

    Anwendung in der Technik:
    - der Stuhl, auf dem Du mit Deinem Gewicht sitzst
    - das an der Wand befestigte Regal über Dir
    - der Locher, mit dem Du Löcher ins Papier stanzst.
    usw.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #76

    Hallo,
    könnt ihr mir mal ein paar Beispiele für die Anwendungen von Hebelgesetz und Drehmoment in Natur und Technik
    nennen?

    Danke.

    schrieb ani am

  • #77

    Hallo Alex,

    die von Ihnen zitierte »Erläuterung« kommt auch uns gewaltig spanisch vor. Immerhin ist es eine Hilfe zu wissen, dass es genügt, wenn die außermittige Last FG eingesetzt wird.
    Wir lassen Sie heute aus Zeitmangel (bis kommenden Mittwoch) ohne Skizze.
    Macht man den von links unten nach reichts oben laufenden Scherenarm frei und bezeichnet das linke untere Lager mit 1, das Gelenk mit 2 und die obere rechte Rolle mit 3, dann ergibt sich dies:
    - F3 aus FG berechnen.
    - Krafteck: ergibt sich aus F3 (nach Betrag und Richtung bekannt) und F2 (der Richtung nach bekannt)
    - Die Resultierende F2,3 wirkt auch im Lager 1.
    - Über Culmannsche Gerade Fx1 und Fy1 ermitteln. 

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #78

    Vielen Dank für eure Antwort!

    Ich würde aber gern nochmal nachhaken…
    Denn wie ihr richtig vermutet, gibt es eine Vorschrift für die Scherenauslegung, welche mir auch vorliegt. Dort wird, womit ihr auch richtig lagt, von einer aussermittigen Last auf dem Podium ausgegangen, die ein Moment erzeugt, welches dann als einzige Belastung auf die Scheren wirkt.
    Im Folgenden ist ohne weitere Erläuterung skizziert, dass an den vier Lagern der Schere jeweils eine vertikale Kraft der Größe ‘angreifendes Moment/horizontale Spreizung der Schere’ angreift und somit zwei Kräftepaare enstehen. Im Scherengelenk ist weiterhin die Kraft ‘2xangreifendes Moment/horizontale Spreizung der Schere’ in Schwerkraftrichtung angetragen, was mich vollends irritiert, weil dadurch ja die vertikale Kräftebilanz nicht gleich ‘0’ wird…

    Mein Problem bezieht sich also eigentlich nicht auf die Auslegung an sich, mit der Berechnungsvorschrift könnte ich die Konstruktion ohne Weiteres durchrechnen, ich kapier aber leider deren Ansatz nicht. D.h. ich kann die o.g. Werte mit der klassischen Methode (Freischneiden, Lagerkräfte bestimmen, Schnittkräfte ermitteln,...) nicht nachvollziehen. Ich wollte bloß nicht gleich am Anfang mit zu viel Details verwirren :)
    Könnt ihr das und hab ich vielleicht einfach nur ein Brett vorm Kopf oder kann es sein, dass das Erfahrungswerte sind? Oder seht ihr noch eine andere Möglichkeit?

    Viele Grüße
    Alex

    schrieb Alex am

  • #79

    Hallo Alex,

    zur Erläuterung des folgenden Texts siehe die Skizze unter »Ergänzung Kommentar Alex«.

    Mit der Konstruktion von Hubbühnen haben wir leider keine Erfahrung. Wir zweifeln aber nicht daran, dass die erste Forderung bei ihrem Bau heißt: Sicherheit! Wie bei allen Einrichtungen, die Menschen zu Schaden bringen können, wird es deshalb Berechnungsund Bauvorschriften geben (DIN, TÜV usw.), die wir aber nicht kennen.
    Wir meinen, dass man bei der Dimensionierung von zwei Ansätzen ausgehen könnte.
    a) Man bezieht sich auf die Konstruktion mit Hydraulikzylindern. Bolzen- und Biegequerschnitte in den Scheren müssen z.B. halb so groß sein wie bei einer von Hydraulikzylindern betätigten Schere.
    b) Die Querschnitte werden unter der Vorgabe berechnet, dass die zulässige Maximallast um einen gewissen Betrag aus der Schwerpunktslage verschoben ist.

    Theoretisch bräuchte man bei einer von einer Schubkette betätigten Hubbühne gar keine Schere, denn die Last sitzt (theoretisch) genau über der Schubkette. Praktisch ist dies aber nicht zu gewährleisten, weshalb es nicht ohne Schere geht.
    Kurz: Falls Sie den Bau einer Hubbühne mit Schubkette vorhaben, müssen Sie sich nach den Sicherheitsvorschriften erkundigen und sich dann strikt daran halten.

    Zur Skizze: Im Fall b) läge ein unbestimmt belasteter Hebel vor, denn F1 und F2 sind unbekannt. Mögliche Lösung des Dilemmas: Eine Sicherheitsvorschrift, die die zulässige Größe von lG vorschreibt und somit FG im Verhältnis lG : l2 auf Kette und Schere aufteilt.

    Die theoretische Grundlage zur Kraftermittlung ist im tec.LEHRERFREUND-Beitrag »Kräfte: Unbekannte Kräfte zeichnerisch ermitteln (1)« beschrieben.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #80

    Hallo,

    Ich habe ein ähnliches Problem wie Rainer mit seiner Schere (April 2010).
    Für eine Hausarbeit soll ich ein Hubpodium konstruieren, welches durch eine Schubkette gehoben und mit einer einfachen Scherenkonstruktion geführt werden soll (ungefähr so: ).

    Die Schubkette hebt bei einer solchen Konstruktion die komplette Last. Die Scherenkonstruktion ist dazu da das Moment aufzunehmen, welches durch die Gewichtskraft der Last multipliziert mit einem Hebelarm (Abstand zwischen Schwerpunkt der Last und der Schubkette) bei jeweiliger Hubhöhe entsteht. Die Scherenkonstruktion nimmt nur dieses Moment auf!

    Nun habe ich Probleme die resultierenden Kräfte in den Lagern der Scheren und dem Scherengelenk aus diesem Moment zu ermitteln. Die Fest- und Loslagerkonstellation ist gleich der im letzten Bild zum ‘Rainer-Kommentar’.

    Es wäre großartig, wenn ihr mir helfen könntet.
    Beste Grüße, Alex.

    schrieb Alex am

  • #81

    Hallo Janine,

    die Frage, wie groß die Druckkraft auf den Stempel beim Lochen ist, müssten Sie durch Versuch eigentlich selbst beantworten können. Sie brauchen dafür nur eine Federwaage, ersatzweise eine Personenwaage, und einen Stapel Papier.
    Weil es uns selbst interessierte, haben wir es für Sie erledigt.
    Beim Lochen von 30 Blatt Kopierpapier mit einem Bürolocher ergibt sich Folgendes: Abzüglich der Federrückzugkraft müssen am Handhebel ca. 60 N aufgewendet werden. Bei einem Hebelverhältnis von etwa 7,9 drückt der Stempel kurz vor dem Durchbruch mit rund 475 N auf den Papierstapel. 

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #82

    was genau bedeuten die anderen Kraftpfeile? und wieviel Druck wird im normalfall ( bei einem Handelsüblichen Bürolocher) aufgebaut zum Lochen?

    LG Janine

    schrieb Janine am

  • #83

    Hallo Janine,

    Ihre Frage ist etwas pauschal formuliert. Es gibt im tec.LEHRERFREUND einen Beitrag zum Thema Locher: https://www.lehrerfreund.de/in/technik/1s/locher/3382/. Vielleicht können Sie ihn ansehen und uns genauer sagen, was Sie meinen.
    In der weiter oben eingefügten Ergänzung »Kommentar Janine« fügen wir die Skizze aus einem Beitrag ein, den es in etwa zwei Monaten geben wird. Er zeigt Ihnen, dass beispielsweise die Kräftesituation am Lochstempel ziemlich happig ist.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #84

    Hallo,

    wie genau wirkt das Hebelgesetz bei einem Locher und woher weiß ich wieviel N dabei ausgeübt werden?

    Liebe Grüße

    Janine

    schrieb Janine am

  • #85

    Hallo Julian, 

    wir geben uns geschlagen, denn wir können Ihnen auch nach Ihrer Aufgabenpräzisierung keine hieb- und stichfeste Lösung anbieten.

    Wir möchten zu dem Problem abschließend aber trotzdem Stellung nehmen. Dabei hoffen wir, dass Sie nicht unter dem Druck eines Verrückten (eines Lehrers etwa) stehen, sondern sich die Aufgabe selbst ausgedacht haben.
    Wir meinen, sie ist einfach praxis- und gleichzeitig theoriefern.
    Praxis: Gewaltsam könnte man sich Verwandtschaften vorstellen zu einer Tischtennisplatte, dem Florenzer Ponte vecchio (auf den man im Mittelalter Juweliergeschäfte setzte) oder einer Ölbohrinsel. Haben die Hersteller beim Bau der drei genannten Werke mathematische Formeln herangezogen? In den ersten beiden Fällen sicher nicht; da war ihr gesunder Menschenverstand und ihre Erfahrung gefragt.
    Bei der Ölbohrinsel wird es etwas anders liegen, aber auch dort - davon sind wir überzeugt - zieht man dem Berechnen das Experimentieren vor. Man wird wahrscheinlich ein Modell 1:25 herstellen und es Belastungen wie Sturm- und Flutkräften aussetzen und dabei messen, wie sich das Gesamtebilde verhält.
    Würde die Ölbohrinsel in etwa aussehen wie Ihre Platte, wüsste man, dass die am Rande wirkenden Kräfte (sie könnten z. B. von Hebezeugen stammen) nur einen Bruchteil der in der Mitte angreifenden Gesamtmasse sein dürften. Auch müssten sie so verteilt werden, dass sie sich jeweils ausgleichen, usw.

    Wir hoffen, diese Perspektive kann Sie ein bisschen trösten.

    Mit den besten Grüßen
    tec. LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #86

    Hallo tec.LEHRERFREUND-Team!

    Danke für eure Antwort! Anscheinend habe ich mich etwas undeutlich ausgedrückt! Die steife Platte liegt ENTWEDER auf 2 ODER auf 3 ODER auf 4 Säulen/Beinen auf! (2 wären die in der (vertikalen) Mitte (lila), bei 4 wären es die Ecken und bei drei wäre es das Bein in der horizontalen Mitte, sowie die beiden Ecken der gegenüberliegenden Seite! Wenn ich es richtig verstehe, dann ist 2 labil/unterbestimmt, 3 stabil, und 4 unbestimmt! Ich möchte auch nochmal darauf hinweisen, dass die Platte AN den Beinen befestigt ist, und die Beine am Boden befestigt sind!
    Ist es nun möglich die Kräfte/Momente zu bestimmen, die beim Druck auf eine Ecke, bzw. eine Seitenmitte wirken? Wenn ja: für welchen Fall und wie? Wenn nein: für welchen fall, und wieso nicht? Bzw. bedeutet das automatisch einen nicht erstrebenswerten zustand?!
    Vielen Dank für eure Antwort und viele Grüße
    Julian


    Danke für eure Antwort!

    schrieb Julian am

  • #87

    Hallo Sorin, 

    Ihre Frage wurde so ähnlich schon mehrere Male gestellt. Lesen Sie doch bitte die Kommentare 1, 3, 5, 12 oder 25 mit dazughörigen Antworten. Das müsste Ihnen weiterhelfen.

    Gruß
    tec. LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #88

    Hallo Julian,

    zu der sehr komplizierten Belastungssituation kann man mit Sicherheit sagen: Sie ist statisch unbestimmt. Deswegen lassen sich so, wie Sie es darstellen, die Kräfte nicht berechnen. Wenn die Platte absolut steif ist, liegt sie auf nur drei Punkten (drei Säulen) auf; Sie haben aber gleich sieben Auflagepunkte.
    Angesichts der Komplexität verweisen Sie auf den WIKIPEDIA-Beitrag »Statisch bestimmt«, der Ihnen vielleicht weiterhilft.

    Mit den besten Grüßen
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #89

    Hallo tec.LEHRERFREUND-Team!

    Erstmal großes Lob für eure Seite! Ist echt spitze gemacht! Weiter so! :)

    Und dann hab ich eine Frage, auf die ich partout keine Antwort finde, bzw. bei der Antwort die ich habe, geh ich davon aus, dass es zu einfach gedacht ist.

    Man stelle sich eine rechteckige Platte vor (etwa 2x so lang wie breit), die 2 (lila), 3 (grün-gelb) oder 4 (grün-blau) Beine hat. (Unten schematisch dargestellt hier: - dann erklären sich auch die Farben! ;) ) Jedes Bein ist fest am Boden verankert.

    Wie kann ich berechnen, welche Kraft (bzw. welches Moment) auf jedes Bein wirkt, wenn man von oben an einer der roten Stellen auf die Platte drückt (beliebeige Kraft F)?

    Wenn Sie mir das einmal exemplarisch darstellen könnten, kann ich es für den Rest auch selber berechnen, aber für den Moment komm ich auf keinen grünen Zweig!

    Vielen Dank und viele Grüße,
    Julian

    schrieb Julian am

  • #90

    Könnt ihr mir das Hebelgesetz einfach erklären??

    schrieb Sorin am

  • #91

    Hallo Tobias,

    wenn wir Ihre Frage richtig verstanden habe, liegt Ihr Problem im Gegenarm zum Hebelkraftarm. Den Gegenarm gibt es natürlich: Im Motorinneren wäre es der Ankerradius, an der Motorwelle ist es der Wellenradius rm. Das würden Sie spätestens dann merken, wenn Sie den anlaufenden Motor mit der Hand abbremsen wollten.
    Den Rest haben wir im Beitrag unter »Ergänzung Kommentar Tobias« als Skizze dargestellt.
    Zum Eigengewicht des Hebels: Er muss theoretisch mitgerechnet werden. Bei zunehmenden Drehzahlen braucht man aber wegen der Unwucht ein Gegengewicht, so dass das Eigengewicht (wirksam im Schwerpunkt) wieder ausgeglichen wird.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tecLEHRERFREUND am

  • #92

    Guten Abend,

    zunächst einmal ein riesen Kompliment an Lehrerfreund. Ich bin total begeistert von der Seite. Leider habe ich noch nicht die vollständige Antwort auf meine Frage gefunden.
    Ich überlege, wie ich den Drehmoment der an einer Motorwelle zu berechnen ist, an der ein Helbel ein Gewicht hält. Wenn dieser Helbelarm nun keinen Gegenarm hat (also quasi um die Welle gespiegelt ist) dann muss ich ja auf jeden Fall das Eigengewicht des Hebels berücksichtigen. In den üblichen Modellrechnungen wird dieses eigengewicht aber meiner Meiung nach meist vernachlässigt. Falsch wäre es ja auch das Eigengewicht des Hebels mit dem eigentlichen Gewicht zu addieren, da jeder Teil des Hebels ja unterschiedlich weit von der Welle entfernt ist.

    Ich hoffe, dass ich das Problem und meine Überlegungen halbwegs verständlich schildern konnte.

    Für einen Denkanstoß wäre ich sehr Dankbar.
    Viele Grüße
    Tobias

    schrieb Tobias am

  • #93

    Heho Sami,

    im Beitrag Hebelgesetz haben wir unter
    Ergänzung… Kommentar sami
    eine Beispielrechnung angehängt, die Ihre Frage beantworten müsste.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #94

    Heho,
    Es stellte sich heraus, dass es gar nicht so einfach ist, eine komplett durch gerechnete Beispielaufgabe, für schräg angreifende Kräfte im Drehmoment zu finden. Könntest du mir wohl bitte helfen und mir dazu eine Beispielaufgabe mit Lösungsweg geben? Vielen Dank ;)

    schrieb Sami am

  • #95

    Hallo Janus,

    Sie baten ja nur um eine Formel.
    Zur Schenkelfeder finden Sie im Beitrag unter »Kommentar Janus« eine Zeichnung mit den für Ihren Fall erforderlichen Maßen.
    Wenn die Feder einen progressiven Verlauf hat (d. h. mit zunehmendem Winkelausschlag a (=alpha) steigt F und damit das Biegemoment M an), liegt keine Konstante vor. Der blaue Keil zeigt die Progression: M = F . r wird größer.
    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #96

    Bitte um Entschuldigung, aber ich kann damit nicht wirklich viel anfangen. Wie erhalte ich M? Ich kann damit nichts anfangen.

    Zur Anmerkung: Aber die Federkonstante bleibt gleich, oder?

    schrieb Janus am

  • #97

    Hallo Janus,

    die Mausefallenfeder ist eine Schenkelfeder. Sie übt auf den Fallenbügel ein Drehmoment aus; dabei macht der Federschenkel eine Drehung, die in Winkelgraden angegeben wird. (Bei einer Druckfeder wirkt eine Verformungskraft, was zu einer Längenänderung führt: Federrate R = ?F : ?l).
    Die Federkonstante R (auch »Federrate«) bei der Schenkelfeder berechnet sich nach der Formel:
    R = M : ?° in Nm/Winkelgrade
    (Anmerkung dazu: Wir haben in einem Schnellversuch festgestellt, dass die Schenkelfeder der Mausfalle einen progressiven Verlauf hat, d.h. je weiter man den Bügel in Spannposition bringt, desto größer wird das Drehmoment).
    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #98

    Hallo.

    Ich habe ein Schulprojekt laufen und bräuchte dazu eine Formel. Und zwar müsste ich wissen, wie man die Federkonstante einer Mausefallenfeder berechnet.
    Ich meine eine von Schnappfallen, wo die Maus auf einen Hebel kommt und dann der Bügel umschnappt.

    Ich bräuchte wirklich nur die Formel.
    (und eventuell Erklärungen der Zeichen^^)

    schrieb Janus am

  • #99

    Hallo Xenia,

    schauen Sie doch mal hier nach:
    https://www.lehrerfreund.de/in/technik/1s/fahrrad-antrieb/3018/

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #100

    Wie kann man die hebelwirkung beim fahrrad ganz einfach erklären ? Bei allem was ich bis jetzt gefunden habe ist es zu kompliziert . P.S: Bitte um schnelle Antwort .

    schrieb Xenia am

  • #101

    Hallo Melanie,

    dazu bräuchten Sie unbedingt eine Einrichtung aus der Physiksammlung: Stativ, Hebel, Gewichtsteller mit verschiedenen 10-N-Gewichten - genau so, wie im vorliegenden tec.LEHRERFREUND-Beitrag unter 3. dargestellt.
    Unser Vorschlag: Sie
    - machen zuerst drei, vier Gleichgewichts-Versuche mit denselben Gewichten, aber mit unterschiedlichen Abständen (= Hebelarmen). Dabei muss herauskommen, dass es nicht nur auf das Gewicht oder nur auf den Abstand ankommt, sondern auf beide zusammen. Daraus ergibt sich der Begriff »Drehmoment«.
    - Dann lassen Sie Ihre Mitschüler drei, vier praktische Fälle überlegen, in denen ein zweiarmiger Hebel vorkommt: Wippe auf dem Spielplatz, Balkenwaage, Papierschere, Wäscheklammer usw.

    Mit den besten Grüßen
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #102

    hi,

    ich hab mal ne frage ich muss ein vortrag über zweiarmige hebel halten und ich hab keine ahnung wie ich anfangen soll!es wäre nett wenn mir jemand hilft!

    lg

    schrieb Melanie am

  • #103

    Hallo Mike,

    wenn die angreifenden Kräfte und das Hebelgewicht ähnlich groß sind, muss man das Hebelgewicht schon berücksichtigen.
    Siehe »Ergänzung Kommentar Mike«

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #104

    Hallo Lehrfreund,
    ich suche eine Formel für einen zweiarmigen Hebel, in der das Gewicht des Hebels berücksichtigt wird. Die Formel F1*l1=F2*l2 gilt doch nur, wenn der Hebel ein theoretisches Gewicht von Null hat? Oder habe ich da was falsch verstanden?

    schrieb Mike am

  • #105

    Hallo Vera,

    leider bin ich weder Spezialist im Englischen, noch im Hockeyspielen. Aber zu Ihrer Frage lässt sich dies sagen:
    - Der Ausdruck »doppelt zweiseitiger Hebel« ist mir noch nie untergekommen, und
    - Ein Hockeyschläger sieht zwar aus wie ein Winkelhebel, hat aber nicht die Funktion eines Winkelhebels. Die am Winkelhebel angreifenden Kräfte liegen in der Regel in einer Ebene, wollen ihn also verbiegen. Die seitlich auf die Keule des Hockeyschlägers wirkende Kraft dagegen verursacht eine Verdrehung des Schlägers. Da wäre unter den populären Hebeln das Nageleisen (auch Geißfuß) schon das bessere Beispiel.
    Kurz: Wenn Sie klären konnten, dass der 1st class-Hebel ein einarmiger Hebel ist und der 2nd class-Hebel eine zweiarmiger, kann der 3rd class-Hebel wohl nur ein Winkelhebel sein.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #106

    Hallo, ich übersetze gerade einen Leitfaden mit dem Thema Hebel und Rolle.

    Ich stolpere über die deutsche Bezeichnung der Hebelarten. Im Englischen habe ich

    1st Class, 2nd Class und 3rd Class lever.

    Die ersten beiden sind klar. Aber ist ein 3rd class lever ein Winkelhebel oder doppelt zweiseitiger Hebel? Als Beispiel wurde ein Hockeyschläger genannt.

    Herzlichen Dank!
    Vera

    schrieb Vera am

  • #107

    Hallo, ich in der kommenden Woche ein Referath zum Thema :
    Der Zusammenhang zwischen Schere und Kneifzange im Aspekt des Hebelgesetztes?
    Jedoch habe ich bis jetzt noch nicht verstanden, was genau ein Drehmoment ist und wie die verschiedenen Kräfte jeweils auf die Schere bzw. die Kneifzange wirken.
    Über eine möglichst schnelle Antwort würde ich mich sehr freuen.

    KJ, 9te Klasse

    schrieb KJ am

  • #108

    Hallo Rainer,
    wir haben zum besseren Verständnis eine neue Skizze gebastelt.

    Kräfte: Steht auf der Hubbühne eine Last mit 200 kg (= FG), dann ist die vom Hubzylinder aufzubringende Kraft nicht auch 200 kg. Wie groß die Hubzylinderkraft ist, hängt von der Schräge der Scherenhebel ab. Sie steigt mit flacher liegenden Hebeln stark an. Das zeigt der Vergleich von Fstab 1 mit Fstab 5.

    Wege: Zwischen den Wegen s1 bis s5 und den Wegen sv1 bis sv5 besteht kein proportionales Verhältnis. Dies sieht man an der links eingezeichneten Kurve. Sie sagt aus, dass mit zunehmender Höhenverstellung die Höhen pro Zentimeter waagrechter Verstellung kleiner werden.
    Dies alles bedeutet auch: Die Schere hat kein gleich bleibendes Übersetzungsverhältnis.
    Am günstigsten arbeitet die Schere, wenn für das Anheben der Last möglichst wenig Kraft aufgebracht werden muss. Das ist der Fall, wenn die Last weit oben steht.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #109

    Hallo Lehrerfreund,
    sorry, habe die Skizze erst jetzt entdeckt !
    Was für mich jetzt sehr wichtig ist, wenn ich bei Skizze B am unteren rechten Punkt (a IV) 200Kg Druck in Pfeilrichtung, mit einer Bewegung von 10cm anlege, bekomme ich dann am oberen, mittleren Punkt auch ca. 200Kg
    Druck mit einer Bewegung von ca. 20cm ?

    Ich hab das Problem, dass ich diese 200Kg mit einer kleinen Bewegung, auf ca. 200Kg mit größerer Bewegung benötige.
    In welchem Winkel ist die Kraft/Weg Übersetzung am
    wirkungsvollsten ?
    Danke für die Mühe einem Laien so eine Sache zu erklären und rechenbar zu machen.
    Rainer

    schrieb Rainer am

  • #110

    Hallo Rainer,

    die Skizzen finden Sie am Ende des Beitrags, also noch vor den Kommentaren. Sie selbst können mit diesem Programm leider keine Skizzen zeigen.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #111

    Hallo Lehrerfreund,
    leider sind die Skizzen nicht zu sehen.
    Ich hätte auch eine zur besseren Erklärung - aber wie könnte ich sie hier einstellen ?

    Gruß
    Rainer

    schrieb Rainer am

  • #112

    Rainer II
    Hallo Rainer,

    hier einige Anmerkungen zu den Skizzen »Ergänzung Kommentar Rainer«.

    Skizze A
    Ist die Schere ganz hochgefahren, dann wirkt die Last FG an den Gelenken I und III, die halbe Last FG/2 an den Gelenken II und IV.

    Skizzen B und C: Die Stabkräfte (es sind Druckkräfte) werden bei gleichem FG umso größer, je je weiter die Schere eingefahren wird, also je kleiner der Winkel a wird. Fstab = FG : sin a

    Der senkrechte Scherenweg ist: Senkrechter Weg des unteren Gelenkpunkts III mal Anzahl der auf einer Seite liegenden Stäbe. Hier liegen drei Stäbe übereinander.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND
    Anmerkung: In Skizze C hat sich ein zeichnerischer Fehler eingeschlichen, den wir noch korrigieren werden.

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #113

    Hallo Rainer, 

    es gibt gerade Stau, weshalb wir Sie um etwas Geduld bitten. Für´s erste könnte Ihnen ein Meterstab als einfaches Scherengittermodell nützlich sein: Durch Auseinanderklappen der Glieder wird der Weg verlängert. Die Kräfte sind auch nicht so kompliziert: In der Mitte der Schere greift die aufgesetzte Last an, an den beiden äußeren Gelenken durch die ganze Schere hindurch die halbe Last. Nur die Stabkräfte (= Druckkräfte) werden umso größer, je stärker das Gitter eingeklappt ist.

    Skizze dazu kommt später.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #114

    Hallo,
    ich bin bei meiner Suche nach einer Antwort auf diese Seite gestossen.

    Meine Frage: Wie berechne ich die Kraft einer Hebelanordnung, mehrere Scherenhebel (wie bei einer Hebebühne, über Kreuz angeordnete gleichschenklige Hebel)?
    Hier wird die Kraft rechtwinklig zum Druck abgegeben und der Weg verlängert.

    Bitte um Hilfe !!!!

    schrieb Rainer am

  • #115

    Hallo Yanik,

    um Drehmomente - übrigens heißt es »das« Drehmoment - zu berechnen, ist es theoretisch gleichgültig, wo der Drehpunkt angenommen wird. Praktisch ist seine Lage aber meistens nur an einem bestimmten Ort sinnvoll. Bei Ihrem Brett sind es die Angriffspunkte von FA oder FB. Bei der Berechnung von Achs- oder Lagerkräften sind es die Achsen oder Lager usw. Der Grund dafür wird bei diesem Thema beschrieben.

    Gruß
    tec. LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #116

    Hallo Lehrerfreund… :-)

    Danke vielmals für deine prompte Antwort. So eine Aufgabe ist nicht gerade einfach in Wörter zu fassen, deshalb versuche ich zu ergänzen.

    Das Brett ist genau umgekehrt positioniert und das Brett ist nur an einem Ende mit einem Seil verbunden, d.h. das Brett ist an der Wand anliegende (an der oberen Seite) und wird vor dem Fall durch ein Seil bewahrt, welches wiederum an einem Haken befestigt ist. Muss man für den Drehmoment am Besten immer einen Fixpunkt (Punkt welcher sich nicht verändert) nehmen oder kann auch ein “variabler” Punkt gewählt werden. Damit meine ich: Darf sich der Drehpunkt auch verändern oder bleibt dieser immer am selben Ort?

    Grüsse und danke nochmals vielmals,
    Yanick

    schrieb Yanick am

  • #117

    Hallo Yanik,

    wenn wir Ihre Anordnung richtig begriffen haben, sieht sie ungefähr aus wie in der »Ergänzung Kommentar Yanik« skizziert. Im Kräfteplan sind die auf das Brett wirkenden Kräfte mit Hebelarmen eingezeichnet. FG ist das Brettgewicht das in Brettmitte angreift. Als Drehpunkt haben wir A gewählt. Aus
    FB x lB = FG x lG wird
    FB =  FG x lG : lB

    Gruß
    tec. LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #118

    Hallo liebe Helfer

    Mir ist unklar wo ich den Drehmoment wähle. Es gibt Aufgaben da ist es mir nicht klar wo ich diesen wählen soll. So z.B. bei folgendem Beispiel:
    In einem Loch wird ein Brett mit einer Schnur befestigt, d.h. das Brett ist am oberen Ende an der linken Seite des Loches (Wand) aufgestellt und am unteren Ende ist eine Schnur befestigt welche mit einem Haken an der gegenüberliegenden Wandseite des Loches befestigt ist. Nun “schwebt” das Brett im Loch. Wähle ich nun vorteilhaft den Drehpunkt bei Punkt “oberes Ende vom Brett zur Wand” oder beim Haken an welchem die Schnur befestigt ist? Wenn mir jemand weiterhelfen könnte - das wäre echt super! Danke und Grüsse, Yanick

    schrieb Yanick am

  • #119

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #120

    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

    schrieb CHris am

  • #121

    Hallo Wilfried,

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

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #122

    Hallo fabi,

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

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #123

    Hallo Kirstin,

    vielleicht hilft Ihnen die Skizze bei den Ergänzungen weiter.

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #124

    Hallo Robin Stocker,

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

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHREFREUND am

  • #125

    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!!!

    schrieb Wilfried am

  • #126

    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

    schrieb fabi am

  • #127

    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

    schrieb Kirstin am

  • #128

    Hallo,

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

    lg

    schrieb Robin Stocker am

  • #129

    Hallo Anina,

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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #130

    hallo

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

    schrieb Anina am

  • #131

    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

    schrieb Anina am

  • #132

    Hallo Seline,

    sowas findet man im tec.LF unter https://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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #133

    hallo

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

    gruss

    schrieb seline am

  • #134

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #135

    Hallo Viviane,

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

    Gruß
    tec.LEHRERFREUND

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #136

    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

    schrieb Gaby am

  • #137

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

    schrieb Viviane am

  • #138

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #139

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #140

    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!

    schrieb sandra am

  • #141

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

    schrieb Mirjam am

  • #142

    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

    schrieb Sebastian am

  • #143

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #144

    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

    schrieb Sebastian am

  • #145

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #146

    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

    schrieb Nicole am

  • #147

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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #148

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #149

    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)

    schrieb jona am

  • #150

    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.

    schrieb Flo am

  • #151

    ... 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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #152

    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..

    schrieb ...<3... am

  • #153

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #154

    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

    schrieb Sarah am

  • #155

    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

    schrieb tec.LEHRERFEUND am

  • #156

    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?

    schrieb muckl am

  • #157

    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

    schrieb rom am

  • #158

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #159

    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

    schrieb rom am

  • #160

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #161

    Kann man das etwas einfacher erklären?

    schrieb Du am

  • #162

    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

    schrieb tec.LEHRERFEUND am

  • #163

    was ist ein last- und kraftarm

    schrieb jessica am

  • #164

    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

    schrieb tec.LEHRERFREUND am

  • #165

    Frage:

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

    schrieb Lukas am

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zum Artikel "Hebelgesetz und Drehmoment".



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