• Rollen und Flaschenzüge
  • SC
  • 24.06.2023
  • Naturwissenschaft
  • 9
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Hinweis zum Einsatz im Unterricht

Rollen und Flaschenzüge

Rol­len und Fla­schen­zü­ge

Du er­in­nerst dich an die For­mel für die Ar­beit?

Wir haben da­mals auch ge­lernt, dass man sich Ar­beit nicht spa­ren kann.

Wird we­ni­ger Kraft auf­ge­wen­det, ver­län­gert sich dafür der Weg!!!

1. Feste Rol­len:



Bei fes­ten Rol­len wird das Prin­zip eines zwei­sei­ti­gen He­bels an­ge­wandt.

Die Zug­kraft ist im Prin­zip gleich groß wie die Ge­wichts­kraft .



Was al­ler­dings noch be­rück­sich­tigt wer­den muss, ist der Leis­tungs­ver­lust durch Rei­bung und Seil­bie­gung.



Für eine kor­rek­te For­mel müs­sen wir also noch den Wir­kungs­grad (griech. Buch­sta­be Eta) be­rück­sich­ti­gen:

2. Lose Rol­len:



Bei losen Rol­len wird das Prin­zip eines ein­sei­ti­gen He­bels an­ge­wandt.

Die Zug­kraft ist nur halb so groß wie die Ge­wichts­kraft .



Der Zug­weg ist al­ler­dings dop­pelt so lang wie der Last­weg – wie wir es schon von der Ar­beit ken­nen.



Für eine kor­rek­te For­mel müs­sen wir auch hier den Wir­kungs­grad be­rück­sich­ti­gen:



Für eine kor­rek­te For­mel müs­sen wir also noch den Wir­kungs­grad be­rück­sich­ti­gen:

An­ders aus­ge­drückt:

Du brauchst zwar nur die halbe Kraft, um das Ge­wicht hoch­zu­zie­hen, dafür dau­ert es im Ver­gleich zur fes­ten Rolle aber dop­pelt so lang, weil du auch dop­pelt so viel Seil­län­ge (Weg) be­nö­tigst!

3. Rollen-​ (oder Fak­to­ren)fla­schen­zug:



Die­ser be­steht aus meh­re­ren fes­ten und eben­so vie­len losen Rol­len.

Die Zug­kraft ver­rin­gert sich um den Fak­tor (=An­zahl der Rol­len) im Ver­gleich zur Ge­wichts­kraft .



Der Zug­weg ist al­ler­dings -mal so lang wie der Last­weg – wir kön­nen uns also auch hier keine Ar­beit „spa­ren“.



Für eine kor­rek­te For­mel müs­sen wir auch hier den Wir­kungs­grad be­rück­sich­ti­gen:

An­ders aus­ge­drückt:

Was an Kraft er­spart wird , geht an Weg und Zeit ver­lo­ren.

(n = An­zahl der Rol­len)

Er­in­ne­re dich an das Thema Ar­beit, dort haben wir eben­falls fest­ge­stellt, dass sich bei ge­rin­ge­rem Kraft­auf­wand der Weg er­höht!

Und jetzt du:

1
Er­gän­ze die Lü­cken um die feh­len­den Be­grif­fe.

Wenn die Zugkraft nur halb so groß wie die Ge­wichts­kraft ist, dann ist der Zug­weg al­ler­dings doppelt so lang wie der Lastweg .

2
Der Wirkungsgrad wird mit welchem griechischen Buchstaben angegeben?
3
Er­gän­ze die Lü­cken um die feh­len­den Be­grif­fe.

Der Buch­sta­be (nicht zu ver­wech­seln mit ) gibt die Anzahl der Rollen in einem Rol­len­fla­schen­zug an.



Der Rol­len­fla­schen­zug wird auch Faktorenflaschenzug ge­nannt.



Ge­ne­rell gilt: Wird we­ni­ger Kraft auf­ge­wen­det, ver­län­gert sich dafür der Weg!

4
Ordne die Begriffe der richtigen Formel zu!
  • feste Rolle
  • lose Rolle
  • Flaschenzug
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