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Der einseitige Hebel

Eine Schubkarre nimmt dir den größten Teil der Last ab — obwohl Ladung und Griffe auf derselben Seite des Rades liegen.

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Erklärung — Last und Kraft auf derselben Seite

Beim einseitigen Hebel greifen Last und Kraft auf derselben Seite des Drehpunkts an.

  • Drehpunkt:Er liegt nicht zwischen den Kräften, sondern am Ende des Hebels.
  • Beispiel:Bei der Schubkarre ist der Drehpunkt die Achse des Vorderrades.
  • Lastarm:Er reicht vom Drehpunkt bis zur Last.
  • Kraftarm:Er reicht vom Drehpunkt bis zur angreifenden Kraft — gemessen wie beim zweiseitigen Hebel.

Wo sitzt die Ladung in der Schubkarre?

Die Ladung in der Schubkarre lässt sich zwischen Rad und Griff verschieben, die Griffe lassen sich an verschiedenen Stellen fassen — der Kraftmesser zeigt jeweils, wie stark die Hände heben müssen. Mehrere Messungen ergeben eine Tabelle, in der sich die Spalten Kraft · Kraftarm einblenden lassen.

Schubkarre balancieren

Nr.F1l1l2F2F1 · l1F2 · l2

Halte fest: Je weiter vorn am Rad die Ladung liegt, desto kürzer ist ihr Lastarm — und desto weniger Kraft brauchen deine Hände am langen Griff.

Hebelgesetz — gilt für den einseitigen Hebel unverändert
F1 · l1 = F2 · l2
F1

Last, die am Hebel angreift, in Newton (N).

l1

Lastarm: Abstand der Last vom Drehpunkt, in Metern (m).

F2

Kraft, die man selbst aufbringt, in Newton (N).

l2

Kraftarm: Abstand dieser Kraft vom Drehpunkt, in Metern (m).

Neu ist nur die Anordnung der Kräfte, nicht das Gesetz selbst.

  • Richtung:Beide Kräfte greifen auf derselben Seite an und zeigen deshalb entgegengesetzt.
  • Beispiel:Bei der Schubkarre drückt die Ladung nach unten, deine Hände ziehen nach oben.
  • Zum Vergleich:Bei der Wippe (zweiseitiger Hebel) zeigen beide Kräfte nach unten.
  • Unterschied:Dort liegen die Kräfte aber auf verschiedenen Seiten des Drehpunkts.
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Hinweise

Drei Griffe helfen dir, jeden einseitigen Hebel sicher auszuwerten.

Hinweis

Suche zuerst den Drehpunkt: Beim einseitigen Hebel liegt er am Ende, bei der Schubkarre in der Radachse. Miss beide Hebelarme von dort aus.

Hinweis

Setze beide Hebelarme in derselben Einheit ein, 40 cm und 1,2 m passen nicht zusammen. Beim Unterarm sitzt der Bizeps so nah am Ellbogen, dass er ein Vielfaches der Last aufbringen muss.

Hinweis

Rechne mit dem Verhältnis der Hebelarme: Ist der Kraftarm dreimal so lang wie der Lastarm, genügt ein Drittel der Last.

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