Hebel

Ein Hebel ist eine kraftumformende Einrichtung.
Kraftumformende Einrichtungen (geneigte Ebene, Flaschenzug, ...) beruhen auf der »Goldenen Regel der Mechanik«, die da lautet: »Was man anKraft einspart, muß man an Weg zusetzten.«

Beim Hebel ist es so, daß die auf beiden Seiten des Hebels wirkenden Drehmomente mindestens gleich sein müssen (betragsmäßig).
Das Drehmoment berechnet sich als Kreuzprodukt des Abstandes zum Drehpunkt und der angreifenden Kraft. Wenn die Kraft senkrecht zum Vektor des Hebelarms wirkt, kann man das Kreuzprodukt durch normale Multiplikation ersetzten.
Man sieht: Bei Verlängerung des Hebelarm, kann man die Kraft vermindern und das Drehmoment bleibt trotzdem konstant.
Also: Den zu manipulierenden Gegenstand ans kurze Ende und dich selbst ans lange - ist ja bekannt. Natürlich muß man dann noch eine zusätzliche Kraft aufbringen, damit sich das Ding auch bewegt.

Beim einarmigen Hebel ist ein zweiter Arm nicht vorhanden und das dort wirkende Drehmoment gleich Null (weil der maximale Abstand zum Drehpunkt gleich Null ist).
Also können wir am anderen Arm zwei gleiche Drehmomente mit unterschiedlichem Vorzeichen anbringen. Wir selbst wirken mit einer kleinen Kraft in einem großen Abstand vom Drehpunkt nach oben und die Last mit einer großen Kraft in kleinem Abstand nach unten.
Drehmomente sind gleich (bzw. unseres ist größer als das der Last) - Ding hebt sich. Super!



Ich hoffe mal, meine Ausführungen sind richtig - ich habe mir das gerade erst so erklärt. Als wir in der Schule den Hebel behandelt haben (seltsamerweise hatten wir den ausschließlich in der 7. Klasse), kannten wir noch keine Drehmomente.