Basiswissen

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Aufbau

• Der Hebel steht auf einem 40 cm langen und 20 cm breiten Holzbrett.
  

• An zwei L-Stücken aus Messing ist ein etwa 40 cm langes Kantholz angebracht.
  

• Symmetrisch um den Mittelpunkt (der Länge nach) sind 6 Reißzwecken eingesteckt.
  

• Die Reißzwecken dienen dazu, die Kantholzmasse auf gut 50 Gramm zu erhöhen.
  

• Der Grund dafür ist, dass man mit 50 Gramm besser rechnen kann als z. B. 47 g.
  

• Das Kantholz kann frei um einen Nagel (als Welle) drehen.
  

• Der Nagel verläuft zwischen den zwei L-Stücken aus Messing.
  

• Der Nagel ist der Drehpunkt des Kantholzes.
  

• Von oben nach unten sind dünne Löcher in dem Kantholz.
  

• Der Abstand von Lochmitte zu Lochmitte ist immer 1 cm.
  

• Das erste Loch ist 1 cm entfernt vom Drehpunkt.
  

• Das letzte Loch ist 39 cm entfernt vom Drehpunkt.
  

• Zum Versuch gehört ein gelber Kunsstoff-Faden von mindestens 30 cm Länge.
  

• Der Faden hat an einem Ende einen dicken Stopperknoten.
  

• Der Knoten muss viel größer sein als der Durchmesser der Löcher.
  

• Das andere Ende des Knotens ist spitz, ohne Knoten oder Schlaufe.
  

• Dieses offene Ende ist mit einer Streichholzflamme verklebt, dass es nicht ausfranst.
  

Verwendung

• Das spitze Ende (ohne Knoten steckt man von unten durch ein Loch.
  

• Dann zieht man daran so lange, bis der Knoten am Loch ist.
  

• Dann Knotet man am oberen Ende eine Schlaufe, z. B. einen Palstek ↗
  

• Dort kann man einen Kraftmesser einhängen, z. B. einen Federkraftmesser ↗
  

Zweck

• Mit der Anordnung kann man das Hebelgesetz der Mechanik nachvollziehen.
  

• Mehr dazu unter einseitiger Hebel ↗
  

Messbeispiele

• Alles gemessen mit einem Federkraftmesser ↗
  

• Ohne zusätzliches Gewicht auf dem Balken: Zugkraft am Faden bei 4 cm: 2,5 Newton
  

• Ohne zusätzliches Gewicht auf dem Balken: Zugkraft am Faden bei 20 cm: 0,5 Newton
  

• Ohne zusätzliches Gewicht auf dem Balken: Zugkraft am Faden bei 38 cm: 0,26 Newton
  

Formel

• Die folgende Formel berechnet, mit welcher Kraft y man senkrecht nach oben am Faden ziehen muss,
  

• sodass a) der Balken kein Gewicht trägt und b) der Balken waagrecht verläuft:
  

• y = 10:x
  

• y = 10/x
  

Legende

• y = Kraft in Newton, mit der man am Faden nach oben ziehen muss, es gilt das Hebelgesetz ↗
  

• x = Abstand des Fadens vom Drehpunkt in cm (ist auf Balken markiert) Hebelarm ↗