Hier eine Vorschau,
wie wir dieses Thema behandeln und wie unsere Eselsbrücken aussehen:

Basiswissen

• Grundlagen

  Hebel (z.B. Knochen) verringern Kraftaufwand

  Über Knochenhebel kann die Welt bewegt werden

  Hebel sind starre meist längliche Körper, mit deren Hilfe man Massen mit weniger Kraft halten oder bewegen kann. Dieses Verhältnis ist proportional: Je länger der Hebel, desto weniger Kraft braucht es. Der menschliche Bewegungsapparat benutzt Knochen als Hebel. Knochen sparen also u.a. unseren Muskeln also Kraft, um Objekte zu bewegen.

• Grundlagen

  Last mit Gewichtskraft FG in Newton

  Erde im Knast ('Last') mit Newton-Perücke

  Grundlagen der Gewichtskraft: Alle Massen üben durch die Schwerkraft bedingt eine gewisse Kraft auf ihre Unterlage oder ihre Aufhängung aus. Diese Kraft wird Gewichtskraft (FG) genannt und in Newton angegeben. Jede Masse übt also eine Last mit der Gewichtskraft FG aus. Um diese Last zu bewegen, muss die Gewichtskraft überwunden werden.

• Grundlagen

  Masse (m) in Kilo

  Asse mit Kilo

  Die Masse mit dem Formelzeichen m wird in Kilogramm angegeben. Die Masse ist nur ein Teil der Gewichtskraft, der jedoch überall im Universum gleich ist. Die Masse eines Autos ist auf der Erde und auf dem Mond gleich.

• Grundlagen

  Erdbeschleunigung g

  g-Apfel der Erde

  Die Beschleunigung g (vom Englischen gravitation) resultiert aus der Schwerkraft, welche die Masse anzieht.

• Grundlagen

  Erdbeschleunigung g = 9,81 m/s²

  G-Apfel auf Fahne in Form einer 9, Sanduhr, Kerze

  Auf der Erde beträgt die Beschleunigung g 9,81 m/s2. Die Beschleunigung ist im Unterschied zur Masse abhängig vom Planeten und seiner Schwerkraft. Die Beschleunigung auf der Sonne ist zum Beispiel 28 Mal höher als auf der Erde.

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Expertenwissen

• Hebelklassen

  Hebelsysteme im Bewegungsapparat: Knochen & Muskeln

  Mit drei umnebelten Hebelbeispielen: Muskel-Skelett

  Alle Komponenten eines Hebels werden als Hebelsystem bezeichnet. In unserem Bewegungsapparat dienen die Knochen als Hebel und werden von der Skelett-Muskulatur bewegt. Das Muskel-Skelett (Bewegungsapparat) ist sozusagen der Hebel-Spezialist schlechthin.

• Hebelklassen

  Hebelklassen 1-3

  Hebelzeichnungen I-III

  Hebel unterteilt man außerdem in drei Klassen. Die Anordnung des Drehpunktes, der Kraft und Last bestimmt die Hebelklasse. Genauer gesagt bestimmt das Element in der Mitte des Hebelsystems die Hebelklasse.

• Hebelklassen

  Hebelklasse 1: Hebel mit Drehpunkt in Mitte

  Zeichnung I des Archimedes: Wippe mit Dreieck in Mitte

  Bei Hebelklasse 1 ist der Drehpunkt in der Mitte. Es handelt sich um einen zweiseitigen Hebel. Bei zweiseitigen Gelenken sind Kraft- und Lastarm jeweils auf der gegenüberliegenden Seite des Drehpunktes.

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