Hebel
Ein Hebel ist eine einfache Maschine, mit der man eine schwere Last heben kann. Sie bestehen aus einem Scharnier oder Drehpunkt und einem starren Balken. Hebel können in 3 Klassen eingeteilt werden, je nach Lage der Last, der Kraft und des Drehpunkts.
Innovation des Hebels
Ein Hebel besteht aus einem starren Balken, der sich über ein Scharnier oder einen Drehpunkt bewegt. Der Hebel wurde von Archimedes zusammen mit der Riemenscheibe und der Schraube als eine einfache Maschine identifiziert. Archimedes wird oft mit den Worten zitiert: „Gib mir einen Platz zum Stehen, und ich werde die Erde bewegen“. Hebel können an einem Ende eine große Kraft über eine kleine Strecke ausüben, indem sie am anderen Ende eine kleine Kraft über eine große Strecke ausüben. Ein idealer Hebel verliert oder speichert keine Energie, so dass die eingehende Kraft gleich der ausgehenden Kraft ist. Aus dieser Beziehung lässt sich der mechanische Vorteil als Verhältnis der Abstände vom Drehpunkt für die Kraft und die Last berechnen.
Es ist unmöglich zu sagen, wer den Hebel erfunden hat. Hebel wurden im Laufe der Geschichte immer wieder verwendet, um schwere Gegenstände zu heben, die Menschen sonst nicht heben könnten. Die alten Ägypter benutzten sie, um schwere Blöcke beim Bau der Pyramiden zu bewegen. Hebel werden auch heute noch im Bauwesen verwendet, z. B. wenn Bauarbeiter Nägel mit der Klaue eines Klauenhammers entfernen, aber sie werden auch in vielen Bereichen des täglichen Lebens eingesetzt.
Drei Klassen von Hebeln
Klasse | Beschreibung | Beispiele |
---|---|---|
Klasse 1 | Hebel, bei denen sich die Last und die Kraft auf gegenüberliegenden Seiten des Drehpunkts befinden |
|
Klasse 2 | Hebel, bei denen sich die Last in der Mitte des Balkens befindet, mit dem Kraftaufwand auf einer Seite und dem Drehpunkt auf der anderen |
|
Klasse 3 | Hebel, bei denen der Kraftaufwand in der Mitte und die Last und der Drehpunkt an beiden Enden liegen |
|