2024 wird gefeiert: 10 Jahre Klexikon und 5 Jahre MiniKlexikon. Spenden helfen uns sehr!

Hebel: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Klexikon – das Kinderlexikon
K (Patrick Kenel verschob Seite Entwurf:Hebel nach Hebel)
(17 dazwischenliegende Versionen von 6 Benutzern werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
[[Datei:Kneifzange, Carpenter's Pincer, Tenaille, Tenaglia, Tenazas, Alicate extractor 1656.JPG|mini|Bei der Kneifzange sind Angriffspunkte für die Hand etwa fünfmal so weit vom Drehpunkt entfernt wie die Schneiden. Die Wirkung der Handkraft wird so verfünffacht!]]
[[Datei:Kneifzange, Carpenter's Pincer, Tenaille, Tenaglia, Tenazas, Alicate extractor 1656.JPG|mini|Bei der Kneifzange sind die Angriffspunkte für die Hand etwa fünfmal so weit vom Drehpunkt entfernt wie die Schneiden. Die Wirkung der Handkraft wird so verfünffacht!]]
Ein Hebel ist ein starrer Stab oder eine Stange, welche an einem Gelenk befestigt ist. Der Hebel verstärkt die Bewegung. Das beste Beispiel ist die Kneifzange. Dort, wo unsere [[Hand]] liegt, sind die Hebel lang. Vorne bei der Klinge sind sie kurz. So verstärkt sich die Kraft unserer Hand, wenn wir beispielsweise einen Draht abklemmen.
Ein Hebel ist ein starrer Stab oder eine Stange, welche an einem [[Gelenk]] befestigt ist. Der Hebel verstärkt die Kraft der Bewegung. Das beste Beispiel ist die Kneifzange. Dort, wo unsere [[Hand]] liegt, sind die Hebel lang. Vorne bei der Klinge sind sie kurz. So verstärkt sich die Kraft unserer Hand, wenn wir beispielsweise einen Draht abkneifen.


Hebel begegnen uns überall. Bei vielen Hebeln ist uns diese Kraftverstärkung aber gar nicht bewusst. Wir benutzen sie einfach, wenn wir eine [[Tür]] öffnen, eine [[Bremse (Technik)|Fahrradbremse]] betätigen oder einen Wasserhahn aufdrehen. Trotzdem wird die Hebelwirkung, also die Verstärkung von Kräften ausgenutzt.
Hebel begegnen uns überall. Bei vielen Hebeln ist uns die Kraftverstärkung aber gar nicht bewusst. Wir benutzen sie einfach, wenn wir eine [[Tür]] öffnen, eine [[Bremse (Technik)|Fahrradbremse]] betätigen oder einen Wasserhahn aufdrehen. Trotzdem wird die Hebelwirkung, also die Verstärkung von Kräften, beim Betätigen des Hebels ausgenutzt.


Die [[Physik|physikalischen]] Grundlagen dazu werden als Hebelgesetze bezeichnet. Sie wurden bereits in der [[Altertum|Antike]] durch [[Archimedes]] beschrieben. Die meisten Menschen wissen aber einfach, wie sie einen Hebel anwenden müssen. Das geht auch, wenn sie die [[Theorie]] dahinter nicht verstehen.
Die [[Physik|physikalischen]] Grundlagen dazu werden als Hebelgesetze bezeichnet. Sie wurden bereits in der [[Altertum|Antike]] durch [[Archimedes]] beschrieben. Die meisten [[Mensch]]en wissen aber aus Erfahrung, wie sie einen Hebel anwenden müssen. Das geht auch, wenn sie die [[Theorie]] dahinter nicht verstehen.


== Wie funktioniert das mit der Hebelwirkung? ==
== Wie funktioniert das mit der Hebelwirkung? ==
[[File:Girl-boy-seesaw.jpg|thumb|Der kleine Junge müsste sich nach außen setzen, um gut mit seiner Schwester wippen zu können.]]
[[Datei:Girl-boy-seesaw.jpg|mini|Der kleine Junge müsste sich nach außen setzen, um gut mit seiner [[Verwandtschaft|Schwester]] wippen zu können.]]
Am anschaulichsten lässt sich die Hebelwirkung an einer Wippe erklären: Wenn zwei [[Kind]]er etwa gleich schwer sind, so setzen sie sich gleich weit vom Drehpunkt auf die Wippe. Man sagt, die Wippe ist im Gleichgewicht. Verlagert nun ein Kind sein Gewicht etwas nach innen und das andere etwas nach außen, so ändern sich die Abstände der [[Gramm|Gewichtskräfte]] zum Drehpunkt. Das Kind, das sich nach vorne lehnt, bewegt sich nun nach oben, weil sein Gewicht weniger Einfluss hat. Das andere Kind bewegt sich nach unten. Anstatt sich mit den Füßen am Boden abzustoßen, könnten sich die beiden Kinder auch einfach abwechselnd vor- und zurücklehnen.  
Am anschaulichsten lässt sich die Hebelwirkung an einer Wippe erklären: Wenn zwei [[Kind]]er etwa gleich schwer sind, so setzen sie sich gleich weit vom Drehpunkt auf die Wippe. Man sagt, die Wippe ist im Gleichgewicht. Verlagert nun ein Kind sein Gewicht etwas nach innen und das andere etwas nach außen, so ändern sich die Abstände der [[Schwerkraft|Gewichtskräfte]] zum Drehpunkt. Das Kind, das sich nach vorne lehnt, bewegt sich nun nach oben, weil sein Gewicht weniger Einfluss hat. Das andere Kind bewegt sich nach unten. Anstatt sich mit den [[Fuß|Füßen]] am Boden abzustoßen, könnten sich die beiden Kinder auch einfach abwechselnd vor- und zurücklehnen.  


Sind die Kinder unterschiedlich schwer wie auf dem Bild rechts, dann müssen sie verschieden Abstände zum Drehpunkt wählen, um gut wippen zu können. Eine Wippe bezeichnet man auch als zweiseitigen Hebel, da die Kräfte auf zwei Seiten vom Drehpunkt angreifen.
Sind die Kinder unterschiedlich schwer wie auf dem Bild rechts, dann müssen sie verschiedene Abstände zum Drehpunkt wählen, um gut wippen zu können. Eine Wippe bezeichnet man auch als zweiseitigen Hebel, da die Kräfte auf zwei Seiten vom Drehpunkt angreifen.


Ein anschauliches Beispiel für einen einseitigen Hebel ist eine Schubkarre, mit der ein Bauarbeiter schwere [[Gestein|Steine]] transportiert. Der Drehpunkt ist das Schubkarrenrad. Die Kraft des Bauarbeiters und das Gewicht der Steine wirken auf derselben Seite des Drehpunktes. Da der Bauarbeiter aber einen längeren Hebelarm zum Drehpunkt hat als die Steine, kann er ein Gewicht transportieren, das ihm sonst zu schwer wäre.
Ein anschauliches Beispiel für einen einseitigen Hebel ist eine Schubkarre, mit der ein [[Bauarbeiter]] schwere [[Gestein|Steine]] transportiert. Der Drehpunkt ist das Schubkarrenrad. Die Kraft des Bauarbeiters und das Gewicht der Steine wirken auf derselben Seite des Drehpunktes. Da der Bauarbeiter aber einen längeren Hebelarm zum Drehpunkt hat als die Steine, kann er ein Gewicht transportieren, das ihm sonst zu schwer wäre.


<gallery>
<gallery>
Archimedes lever (Small).jpg|Bereits [[Archimedes]] sagte: „Gebt mir einen ausreichend langen Hebel und ich werde die [[Welt]] aus den Angeln heben.“
Archimedes lever (Small).jpg|Bereits [[Archimedes]] sagte: „Gebt mir einen ausreichend langen Hebel und ich werde die [[Welt]] aus den Angeln heben.“
Drehbarer Wasserhahn.jpg|Mit dem Hebel am Wasserhahn stellen wir die Wassermenge und die -temperatur ein.
Drehbarer Wasserhahn.jpg|Mit dem Hebel am [[Wasser]]hahn stellen wir die Wassermenge und die -[[temperatur]] ein.
Fenstergriff mit TensoLock.PNG|Am Fenstergriff nutzen wir die Hebelwirkung, auch an der Türklinke.
Fenstergriff Tensolock F 04.jpg|Am Fenstergriff nutzen wir die Hebelwirkung, auch an der Türklinke.
Porsche-993-Tiptronic.JPG|Schalthebel eines [[Auto]]s
Porsche-993-Tiptronic.JPG|Der Schalthebel eines [[Auto]]s
A villager walks with a sick calf near where Afghan National Army special forces soldiers are helping Afghan Local Police members build a checkpoint in Helmand province, Afghanistan, April 3, 2013 130403-M-BO337-128.jpg|Ohne die Hebelwirkung der Schubkarre könnte der Mann das [[Rind|Kälbchen]] nicht so leicht transportieren.
A villager walks with a sick calf near where Afghan National Army special forces soldiers are helping Afghan Local Police members build a checkpoint in Helmand province, Afghanistan, April 3, 2013 130403-M-BO337-128.jpg|Ohne die Hebelwirkung der Schubkarre könnte der Mann das [[Hausrind|Kälbchen]] nicht so leicht transportieren.
</gallery>
</gallery>


[[Kategorie: Artikelentwürfe]]
{{Artikel}}
[[Kategorie:Wissenschaft und Technik]]

Version vom 3. August 2019, 21:30 Uhr

Bei der Kneifzange sind die Angriffspunkte für die Hand etwa fünfmal so weit vom Drehpunkt entfernt wie die Schneiden. Die Wirkung der Handkraft wird so verfünffacht!

Ein Hebel ist ein starrer Stab oder eine Stange, welche an einem Gelenk befestigt ist. Der Hebel verstärkt die Kraft der Bewegung. Das beste Beispiel ist die Kneifzange. Dort, wo unsere Hand liegt, sind die Hebel lang. Vorne bei der Klinge sind sie kurz. So verstärkt sich die Kraft unserer Hand, wenn wir beispielsweise einen Draht abkneifen.

Hebel begegnen uns überall. Bei vielen Hebeln ist uns die Kraftverstärkung aber gar nicht bewusst. Wir benutzen sie einfach, wenn wir eine Tür öffnen, eine Fahrradbremse betätigen oder einen Wasserhahn aufdrehen. Trotzdem wird die Hebelwirkung, also die Verstärkung von Kräften, beim Betätigen des Hebels ausgenutzt.

Die physikalischen Grundlagen dazu werden als Hebelgesetze bezeichnet. Sie wurden bereits in der Antike durch Archimedes beschrieben. Die meisten Menschen wissen aber aus Erfahrung, wie sie einen Hebel anwenden müssen. Das geht auch, wenn sie die Theorie dahinter nicht verstehen.

Wie funktioniert das mit der Hebelwirkung?

Der kleine Junge müsste sich nach außen setzen, um gut mit seiner Schwester wippen zu können.

Am anschaulichsten lässt sich die Hebelwirkung an einer Wippe erklären: Wenn zwei Kinder etwa gleich schwer sind, so setzen sie sich gleich weit vom Drehpunkt auf die Wippe. Man sagt, die Wippe ist im Gleichgewicht. Verlagert nun ein Kind sein Gewicht etwas nach innen und das andere etwas nach außen, so ändern sich die Abstände der Gewichtskräfte zum Drehpunkt. Das Kind, das sich nach vorne lehnt, bewegt sich nun nach oben, weil sein Gewicht weniger Einfluss hat. Das andere Kind bewegt sich nach unten. Anstatt sich mit den Füßen am Boden abzustoßen, könnten sich die beiden Kinder auch einfach abwechselnd vor- und zurücklehnen.

Sind die Kinder unterschiedlich schwer wie auf dem Bild rechts, dann müssen sie verschiedene Abstände zum Drehpunkt wählen, um gut wippen zu können. Eine Wippe bezeichnet man auch als zweiseitigen Hebel, da die Kräfte auf zwei Seiten vom Drehpunkt angreifen.

Ein anschauliches Beispiel für einen einseitigen Hebel ist eine Schubkarre, mit der ein Bauarbeiter schwere Steine transportiert. Der Drehpunkt ist das Schubkarrenrad. Die Kraft des Bauarbeiters und das Gewicht der Steine wirken auf derselben Seite des Drehpunktes. Da der Bauarbeiter aber einen längeren Hebelarm zum Drehpunkt hat als die Steine, kann er ein Gewicht transportieren, das ihm sonst zu schwer wäre.




Zu „Hebel“ findet ihr mehr Inhalte in der Kindersuchmaschine „Frag Finn“.

Das Klexikon ist die Wikipedia für Kinder und Schüler. Das Wichtigste einfach erklärt, mit Definition und Bildern in über 3000 Artikeln. Grundwissen kindgerecht und leicht verständlich. Alles, was man für den Unterricht in Schulen, Hausaufgaben und Referate wissen muss.