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Hebelgesetz - einseitiger und zweiseitiger Hebel | Physik - einfach erklärt | Lehrerschmidt
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 63 Zeilen
- hey und herzlich willkommen bei lehrer schmidt heute schauen wir uns den hebel an der hebel ist bestandteil des faches physik aus dem bereich mechanik und
- bevor wir wirklich ein bisschen genauer und den hebel angucken müssen wir erstmal zwei begriffe klären und der eine begriff das ist der einseitige
- hebel und der andere begriff das ist der zweiseitige oder zweiseitiger hebel sowas muss man wissen wenn man diese kiste anheben will dann hat aegon
- grundsätzlich erstmal zu beiden möglichkeiten möglichkeit eins ist irgendwie eine stange drohen verdrücken und diese
- stange nach oben drücken und wenn er die hoch genug drückt dann hebt sich die kiste auch an und dann befinden sich beide kraft richtungen auf
- der gleichen seite es geht nämlich beides nach oben und das nennt sich einseitiger hin anders wird es wenn man einen fixpunkt
- benutzt hier haben wir wieder eine stange ein hebel ganz egal und wieder eine last aber dieses mal drückt egon nicht nach oben sondern nach unten
- und wenn er diese seite des hebels nach unten drückt und das ganze über ein fixpunkt dann geht diese seite nach oben bei einem hebel spricht man übrigens
- sobald man ein fixpunkt einsetzt immer von armen also dieser arm und dieser arm und die bekommen dann noch genau nahmen aber das erkläre ich euch gleich aber
- das prinzip ist klar sind beide kräfte in eine richtung gerichtet dann ist es ein einseitiger hebel sind die kräfte entgegen dadurch dass man ein fixpunkt
- benutzt dann ist es ein zweiseitiger himmel das war teil 1 und jetzt schauen wir uns hier erst mal den zweiseitigen hebel an
- wir haben hier wieder ein gewicht oder eine last und die wollen wir anheben wir haben hier einen drehpunkt manchmal auch fixpunkt genannt und hier wieder
- einen zweiseitigen hebel und jetzt geht es darum was passiert wenn hier drücke wenn hier drücke nach unten dann geht das ganze hier nach oben vom
- prinzip her klar damit dass mit dem besprechen ein bisschen einfacher ist gibt es zwei seiten des hebels und zwar einmal den last armen und der last arm
- der ist immer auf der seite wo die last ist und der kraft arm das ist auch der seite auf der wir jetzt arbeiten und jetzt wirkt schon wieder die goldene
- regel der mechanik und die sagt je länger der weg umso kürzer die kraft wenn wir sagen dass dieses paket hier 100 kilogramm wiegt also eine
- gewichtskraft von 1000 newton hat und das ganze zwei zentimeter weit vom drehpunkt weg ist dann kann man ganz genau sagen dass kennt hier aus jeder
- kinderwippe wenn man genau bei zwei zentimeter entfernung auf dem kraft arm ebenfalls drückt und ein gleichgewicht erreichen möchte dann muss man mit einer
- kraft von 1000 yuan drücken ganz klar und die frage ist jetzt aber was passiert wenn ich die doppelte entfernung wähle
- uns ist allen klar je länger der arm desto einfacher wird es ist mathematisch gesehen aber tatsächlich so dass es nichts anderes als eine gleichung ist
- wenn der arm sich verdoppelt halbiert sich die kraft das heißt also hier sind es dann nur noch 500 newton die ich an kraft brauche wenn ich den arm
- verdreifachen dann sind es noch 333 jugend und wenn ich den arm vervierfachen dann sind es noch 250 minuten an kraft
- die ich brauche und das ganze ist theoretisch unendlich erweiterbar aber irgendwann spielt natürlich auch die materialbeschaffenheit und die
- gewicht um das gewicht des materials eine rolle aber so funktioniert das prinzip also es gilt die goldene regel
- der mechaniker und generell kann man sagen je länger der arm um so weniger kraft brauche ich und das ganze das hängt in einem mathematischen verhältnis
- nämlich in einer gleichung und das schauen wir uns jetzt so und jetzt schauen wir uns eine übung an und zwar haben wir hier jetzt einen zweiseitigen
- hebel in der mitte ist der drehpunkt hier soll der last arm sein und hier der kraft arm und wir wollen jetzt auf zehn zentimeter entfernung vom drehpunkt eine
- kiste mit einer gewichtskraft von 400 juden und die frage ist wie viel kraft müssen wir bei 2 cm entfernung bei 436 bei 8 und bei zehn meter entfernung
- anbringen um diese last hier anzuheben und damit wir das berechnen können brauchen wir das hebel gesetz und keine sorge das ist ganz einfach
- das hebe gesetzt sagt nämlich nichts anderes als das f1 also die gewichtskraft mal die strecke es einst das gleiche ist wie die gewichtskraft
- zweimal die strecke 2 sieht kompliziert aus ist es aber gar nicht passt auf hier haben wir eine gewichtskraft von 400 newton 100 minuten auf 10 cm entfernung
- wir rechnen dass jetzt einfach mal x 10 zentimeter und wenn wir ein gleichgewicht erfolgen erreichen wollen dann muss auf der
- anderen seite das gleiche erfolge das heißt also wenn wir sagen wollen wir gucken mal was wir bei was nehmen wir mal bei zehn zentimeter haben wollen
- fangen wir ganz einfach an dann haben wir hier natürlich dann auch 400 newton gewichtskraft und zehn zentimeter und jetzt ist die frage was
- passiert wenn ich auf fünf zentimeter gehe habe ich hier auf dem kraft arm nur fünf zentimeter zur verfügung und ich muss trotzdem auf insgesamt 4000
- also 400 mal zehn kommen dann muss ich wenn ich es hier halbiere hier erhöhen das heißt ich müsste 800 newton kraft bei 5 cm einsetzen damit auch der
- anderen seite wieder um das gleiche erreicht wird das heißt also wollte ich die 400 minuten auf dem last rahmen anheben bzw ins gleichgewicht bringen
- dann müsste ich hier bei 5 cm eine kraft von 46 hier 800 newton aufbringen und ihr seht wieder es wird wieder die goldene regel der
- mechanik in dem moment wo der arm kürzer wird muss ich mehr kraft aufbringen und das sagt dieses hebel gesetz das heißt wenn ich den hebel anheben möchte dann
- muss hier immer eine balance entstehen beziehungsweise ich brauche auf der einen seite mehr kraft schauen wir uns das ganze noch bei was
- nehmen wir bei zwei zentimeter auf dieser seite bleibt alles gleich also die 400 newtonmeter zehn zentimeter und wenn ich auf dieser seite zwei
- zentimetern uhr habe dann muss sich jetzt überlegen wie viel muss ich hier an bringen und wenn ich hier 400 x 10 rechner sind das 4000 4000 geteilt durch
- zwei das heißt ich muss hier 2000 newton anbringen also bei einer kraft von 2000 juden bei 2 cm kann nicht gang ebenfalls wieder
- ein gleichgewicht erreichen und das sehe ich jetzt alles ganz kompliziert aus de facto ist das aber eine reine übung und wenn man das ein paar mal gemacht hat
- dann ist das ganz einfach natürlich könnt ihr das genauso wie einen term umfahren also wenn ihr nicht wisst das was hier
- hinkommt dann schreibt ihr hin 400 x 10 gleich x-mal 2 und dann strich geteilt durch zwei und dann könnt ihr ex ausrechnen
- hört sich alles viel komplizierter an als es ist jetzt habt ihr gesehen was ein einseitiger hebel ist was ein
- zweiseitiger hebel ist wie das prinzip funktioniert das hier die goldene regel der mechanik wirkt und hier habt ihr jetzt einmal die berechnung des hebel
- gesetzes gesehen im großen und ganzen doch gar nicht so schwierig zum abschluss schauen wir uns eine beispiel aufgabe an eine last von 100 kilogramm
- soll angehoben werden du hast einen hebel zur verfügung der last arm beträgt 20 cm und der kraft am 210
- meter berechnet die benötigte kraft wenn du die länge des kraft abends voll ausnutzt ok wie bei allen aufgaben suchen wir als erstes mal die richtige
- vorne aus die formel ist ziemlich einfach formel das ist in diesem fall f 1 x s 1 gleich f2 12 so schritt 2 was habe ich was suche ich f1 f2 s 1 s 2 f1
- hab ich nicht so richtig ich habe nur 100 kilogramm muss sich umrechnen kann ich aber ganz einfach aus kilogramm newton machen bedeutet also 100
- kilogramm x 10 minuten geteilt durch kilogramm kilogramm kürzt sich raus also 1000 newton kleine neben rechnung also ist f1 1000 newton so wie sieht's aus s
- 1 der laster 20 zentimeter f2 unbekannt das suchen wir und der kraft arm 200 zentimeter so jetzt habe ich alles was ich brauche
- also einsetzen f1 also 1000 newton mal es 120 zentimeter entspricht oder ist gleich iks das weiß ich nicht mal 200
- zentimeter ok so wir wollen es auch eine seite bringen also geteilt durch 200 cm
- dann steht 4000 newton mal 20 zentimeter gleich ickx und weil hier mal geteilt muss hier also noch durch 200 zentimeter und jetzt kürzen
- wir fleißig erstmal kommt die maßeinheit weg dann kommt eine null weg dann kommt die zwei weg und noch eine nudel also sind 100 newton gleich fix und dann
- haben wir unsere antwort es wird eine kraft von 100 minuten benötigt benötigt sodass soll ein beispiel zu dieser thematik gewesen sein
- es gibt viele viele andere aber das prinzip ist immer gleich und achtet drauf meistens müsst ihr gewicht in gewichtskraft umrechnen
- das ist einfach mal zehn minuten durch kilogramm so jetzt ist das video auch tatsächlich am ende ich habe euch jetzt erstmal alles gezeigt was man dazu
- braucht ich hoffe ihr kommt damit klar okay das war's [Musik]
Zum Nachlesen
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LehrerschmidtLehrerschmidt, bürgerlich Kai Schmidt (* 1979 in Nordhorn), ist ein deutscher Webvideoproduzent sowie Schulleiter der Oberschule Uelsen in Niedersachsen.
MathematikAn deutschen Universitäten gehört die Mathematik meistens zur selben Fakultät wie die Naturwissenschaften, und so wird Mathematikern nach der Promotion in der …
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