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Fazit: Wenn auf beiden seiten eine Kraft einwirkt, F1 und F2 (sind gleich) dann ist der Hebel im Gleichgewicht. Wenn S1 und S2 gleich sind. S und F sind veränderbar. Damit die Waage aber ausgeglichen ist, muss das Produkt aus S1 und F1 gleich sein wie das Produkt aus S2 und F2. Ist der Drehmoment auf der einen Seite grösser als auf der anderen Seite, rotiert die Drehachse und somit die ganze Hebelstange.
Formel: F1 · S1 = F2 · S2 = Waage ausgeglichen
Formel: F1 · S1 = F2 · S2 = Waage ausgeglichen
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aufgaben_‚goldene_regel’.docx.pdf | |
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Aufgabe 1
Wie weit vom Drehpunkt darf der Vater (m2 = 70 kg) höchstens sitzen, damit ihn das Kind (m1 = 28 kg) mit seiner Gewichtskraft das Gleichgewicht halten kann?
F1 = 3.5m · 28kg = 98 m/kg
F2 = 98m/kg : 70kg = 1.4m
Aufgabe 2
Welche Kraft wirkt auf die Nuss, wenn du bei A mit 15 N auf den Nussknacker drückst? (a = 3,5 cm; b= 7,5 cm)
15N · 9.81N/kg = 147.15kg
147.15kg · 0.075m = 11.03J
Aufgabe 3
Mit welcher Kraft drücken die Schneiden der Zange auf einen Nagel, wenn man bei A mit 100 N drückt? (l1 = 5 cm; l2 =1cm)
100N · 9.81N/kg = 981kg
981kg · 0.05m = 49.05kg · 0.01m = 0.4905J
Aufgabe 4
Welche Kraft F1 ist erforderlich, um die Schubkarre samt Inhalt (m = 150 kg) zu heben? (l1 =95cm;l2 =38cm)
150kg = 1470.99J
Wie weit vom Drehpunkt darf der Vater (m2 = 70 kg) höchstens sitzen, damit ihn das Kind (m1 = 28 kg) mit seiner Gewichtskraft das Gleichgewicht halten kann?
F1 = 3.5m · 28kg = 98 m/kg
F2 = 98m/kg : 70kg = 1.4m
Aufgabe 2
Welche Kraft wirkt auf die Nuss, wenn du bei A mit 15 N auf den Nussknacker drückst? (a = 3,5 cm; b= 7,5 cm)
15N · 9.81N/kg = 147.15kg
147.15kg · 0.075m = 11.03J
Aufgabe 3
Mit welcher Kraft drücken die Schneiden der Zange auf einen Nagel, wenn man bei A mit 100 N drückt? (l1 = 5 cm; l2 =1cm)
100N · 9.81N/kg = 981kg
981kg · 0.05m = 49.05kg · 0.01m = 0.4905J
Aufgabe 4
Welche Kraft F1 ist erforderlich, um die Schubkarre samt Inhalt (m = 150 kg) zu heben? (l1 =95cm;l2 =38cm)
150kg = 1470.99J