In diesem Artikel werden die charakteristischen Parameter eines Hebels erläutert. Darüber hinaus werden die Beziehungen zwischen den verschiedenen Elementen eines Hebels dargestellt, also wie sich ein Element verändert, wenn die anderen Teile verändert werden.
Bevor wir uns die verschiedenen Elemente eines Hebels ansehen, müssen wir uns logischerweise über die Bedeutung eines Hebels in der Physik im Klaren sein. Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen, den folgenden Beitrag zu lesen, bevor Sie mit der Erklärung fortfahren:
Aus welchen Elementen besteht ein Hebel?
Die fünf Elemente eines Hebels sind:
- Stützpunkt oder Drehpunkt (F) : Dies ist das Element des Hebels, auf dem er verbleibt. Daher trägt es das gesamte Gewicht der Stange sowie der darüber liegenden Körper.
- Kraft oder Kraftaufwand (P) : ist die Kraft, die auf den Hebel ausgeübt wird, um der Last auf der anderen Seite entgegenzuwirken.
- Widerstand oder Belastung (R) : ist die Kraft, die überwunden werden muss.
- Power Arm (BP) : Dies ist der Abstand zwischen der Kraft und dem Drehpunkt.
- Widerstandsarm (BR) : Dies ist der Abstand zwischen dem Widerstand und dem Stützpunkt.
Beziehung zwischen den Elementen eines Hebels
Wir werden dann sehen, wie die verschiedenen Elemente eines Hebels miteinander verbunden sind. Um die Erklärung vollständig zu verstehen, müssen Sie sich jedoch über das Gesetz der Hebelwirkung im Klaren sein. Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen, unseren folgenden Artikel zu lesen, bevor Sie fortfahren:
Mithilfe des Hebelgesetzes können wir Kraft, Kraftarm, Widerstand und Widerstandsarm mathematisch in Beziehung setzen. Je nach Länge der beiden Hebelarme variieren also der Widerstandswert und die Leistung.
Bei Hebeln ersten Grades hängt die Länge des Kraftarms und des Widerstandsarms von der relativen Position des Drehpunkts ab, da der Drehpunkt genau in der Mitte, näher an der Kraft oder näher am Widerstand liegen kann.
Liegt der Drehpunkt also näher an der Kraft, ist der Kraftarm kürzer als der Widerstandsarm und daher ist die Kraft größer als der Widerstand. Liegt der Drehpunkt jedoch näher am Widerstand, ist der Kraftarm länger als der Widerstandsarm und daher ist die Kraft geringer als der Widerstand.
Andererseits zeichnen sich Hebel zweiten Grades dadurch aus, dass der Kraftarm länger ist als der Widerstandsarm. Bei dieser Art von Hebeln ist die Kraft also immer geringer als der Widerstand.
Schließlich ist bei Hebeln dritten Grades der Widerstandsarm immer größer als der Kraftarm. Daher ist die Kraft, die auf die Hebel dritten Grades ausgeübt werden muss, immer größer als der Widerstand.
Wenn Sie nicht genau wissen, um welche Art von Hebel es sich handelt, und die Unterschiede zwischen verschiedenen Hebeltypen vergleichen möchten, können Sie durch Klicken auf den folgenden Link mehrere Beispiele für jeden Hebeltyp sehen: