Rollen und Flaschenzüge

1. Feste Rolle

Man kann die feste Rolle mit einem

zweiseitigen Hebel vergleichen,

dessen Arme gleich lang sind.

Wenn die feste Rolle im Gleichgewicht

ist, gilt:

Gesetzmäßigkeit:

Bei einer festen Rolle ist die Zugkraft F₂ genau so groß

wie die Gewichtskraft F₁ der Last.

2. Lose Rolle

Hängt man eine Last an zwei Seilen auf,

so verteilt sich die Last. Das Seil wird nur

noch halb so stark belastet.

Gesetzmäßigkeit:

Bei einer losen Rolle ist die Zugkraft F₂ halb so groß

wie die Gewichtskraft F₁ der Last.

3. Flaschenzug

Gesetzmäßigkeit:

Bei einem Flaschenzug erhält man die Zugkraft F₂,

indem man die Gewichtskraft F₁ durch die Anzahl n

der tragenden Seile teilt.

4. Potenz-Flaschenzug

Der Potenzflaschenzug besteht aus drei losen

und einer festen Rolle.

Die erste lose Rolle halbiert F1.

Die zweite lose Rolle halbiert die Hälfte von F1.

Die dritte lose Rolle halbiert die Hälfte von der

Hälfte von F1.

Gesetzmäßigkeit:

Bei einem Potenz-Flaschenzug erhält man die Zugkraft F₂,

indem man die Gewichtskraft F₁ durch 2 hoch die Anzahl n

der losen Rollen teilt.

5. Aufgaben

1) Welche Gewichtskräfte erfahren Körper folgender Massen auf der Erde
    bzw. auf dem Mond. Beachte, dass die Schwerkraft auf dem Mond nur 1/6
    so stark ist wie auf der Erde.

2) a) Wie lautet das Hookesche Gesetz für eine Schraubenfeder?
b) Beschreibe und skizziere einen Versuch, mit dem es gefunden werden kann! (Verlangt wird: Versuchsskizze, stichwortartige Versuchsbeschreibung, Entwurf der Messtabelle, Auswertung.)
c) Gegeben ist die in nebenstehender Abbildung gezeigte Versuchs- einrichtung. Der Hebel wird durch eine Kraft F₁ = 20 N durch die gespannte Feder in senkrechter Lage gehalten. Mit welcher Kraft F₂ zieht die Feder am Hebel, wenn er um 90^o geschwenkt wird? Federkonstante D = 1200 N/m.

3) a) Zeichne die Seilführung an - einer festen Rolle - einer losen Rolle - einem Flaschenzug mit 4 Rollen - einem Flaschenzug mit 6 Rollen und kennzeichne die tragenden Seile!
b) An den Anordnungen hängen jedesmal Lasten von 420 N. Gib jeweils an, wie groß die Kraft im Seil ist, mit welcher Kraft man die Last gerade heben kann und wieviel Seil man durch die Hand ziehen muss, um die Last um 1,20 m zu heben!

4) Ermittle in der folgenden Abbildung die Zugkraft F
und die Länge l des Zugkraftweges!

	lose Rolle	feste Rolle

5) Ergänze in der folgenden Abbildung die fehlenden Werte!

6) Trage die Beträge der Kräfte ein, damit Gleichgewicht besteht!

7) An einer losen Rolle hängt ein Stein. An dem freien Seilstrang muss mit
860 N nach oben gezogen werden. Wie schwer ist der Stein, wenn die lose
Rolle 320 N wiegt?

8) Über eine feste Rolle wird ein 1 kN schwerer Sack hochgezogen. Welche
Kraft wirkt an der Aufhängung der Rolle, wenn lotrecht nach unten gezogen
wird?

9) Zeichne einen Flaschenzug, bei dem die Kraft nur ein Fünftel der Last
beträgt (zwei lose, drei feste Rollen).