 |
Mechanik |
 Zubehör: Flaschenzug und Rollen |
1. Beschreibung Die Geräte bestehen aus zwei Scheren ("Flaschen") mit je zwei Rollen. Die Scheren tragen an beiden Enden kleine Häkchen. Die eine Schere wird an ihrem Häkchen so aufgehängt, dass sich die größere der beiden Rollen oben befindet. Am unteren Häkchen dieser Schere befestigt man dann einen Faden (z. B. eine Angelschnur) und führt diesen über die kleine Rolle der anderen Schere, dann weiter über die kleine Rolle der fest aufgehängten Schere, die große Rolle der losen Schere und die große Rolle der festen Schere. Zieht man am freien Ende des Fadens, so wird die lose Schere gehoben und mit ihr eine Last, die man an ihrem unteren Haken aufhängen kann. |
Die aufzuwendende Kraft verhält sich zur Last wie 1 : 4 (allgemein 1 : n bei insgesamt n Rollen des Flaschenzuges).
Um die Last dabei um eine bestimmte Höhe h zu heben, muss die Kraft den Weg
n · h
zurücklegen, hier also 4 h. Es gilt also:
Kraft x Kraftweg = Last x Lastweg (goldene Regel der Mechanik).
2. Versuch
Will man dieses Gesetz am Flaschenzug quantitativ zeigen, so kann man als Last z. B. ein Wägestück mit Haken, etwa 1 kg benutzen und die aufzuwendende Kraft mit einem Kraftmesser messen. Es ist dabei zu beachten, dass auch das Gewicht der losen Schere zur Last hinzugerechnet werden muss.
3. Praxis
Man könnte aus der goldenen Regel der Mechanik den Schluss ziehen, dass man durch Verwendung von beliebig vielen Rollen eine große Last mit einer beliebig kleinen Kraft heben könnte. Tatsächlich ist dies nicht möglich, weil die mit wachsender Rollenzahl ebenfalls wachsende Reibung den durch die Maschine gewonnenen mechanischen Vorteil wieder zunichte macht.
Man geht deshalb in der Praxis über eine bestimmte Rollenzahl nicht hinaus. Bei den in der Technik gebräuchlichen Flaschenzügen sind die einzelnen Rollen einer jeden Schere nicht untereinander, sonder meistens nebeneinander auf einer Achse angebracht.
-F