Hebelarm
Physik
Basiswissen
Von einem Hebelarm spricht man sowohl bei einseitigen wie auch zweiseitigen physikalischen Hebeln. Der Hebelarm ist dabei kein Bauteil sondern eine Strecke: der Hebelarm ist die Strecke zwischem den Drehpunkt eines Hebels und einer am Hebel angreifenden Kraft. Es gibt zwei - im Ergebnis identische - Definitionen. Beide werden hier kurz vorgestellt.
Kraft im 90°-Winkel auf den Hebelbalken
Ein Hebel, ganz gleich ob einseitig oder zweiseitig, kann als ein gerader Balken gedacht werden. Greift nun von außen eine Kraft im 90°-Winkel auf diesen Balken an, dann ist der Hebelarm der Abstand des Hebeldrehpunktes zum Ansatzpunkt der Kraft am Hebel.
Kraft als Vektor gedacht
Kräfte werden oft als Pfeile visualisiert. Die Länge des Pfeiles gibt die Stärke der Kraft an, und die Pfeilspitze zeigt in Richtung der Wirkung. Aus dem Ansatzpunkt der Kraft am Hebelarm (Punkt) und dem Kraftvektor kann man sich eine Gerade denken. Diese Gerade ist die sogenannte Kraftlinie. Ihr Abstand zum Drehpunkt ist dann der Hebelarm. Bei dieser Betrachtung ist es unwichtig, in welcher Richtung die Kraft am Hebelbalken angreift. Sie darf - muss aber nicht - senkrecht angreifen. Oft ist eine zeichnerische Lösung schnell und ausreichend. Für eine rechnerische Lösugn siehe unter Abstand von Punkt zu Gerade [Vektorrechnung] ↗
Last- und Kraftarme
Hebelarme unterteilt man in Last- und Kraftarm. Mit dieser Unterteilung deutet man eine praktische Nutzung eines Hebels an. Die Last ist der Gegenstand den man bewegen, heben oder stützen möchte. Die Last übt zwar auch eine Kraft auf den Hebel aus, der Kraftarm bezieht sich aber auf die Kraft die ein Mensch oder eine Gerät aufbringt, um die Last zu halten.