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Hebel: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Datei:Kneifzange, Carpenter's Pincer, Tenaille, Tenaglia, Tenazas, Alicate extractor 1656.JPG|mini|Bei der Kneifzange sind die Angriffspunkte für die Hand etwa fünfmal so weit vom Drehpunkt entfernt wie die Schneiden. Die Wirkung der Handkraft wird so verfünffacht!]]
[[Datei:Kneifzange, Carpenter's Pincer, Tenaille, Tenaglia, Tenazas, Alicate extractor 1656.JPG|mini|Bei der Kneif-Zange sind die Hebel für die [[Hand]] etwa fünf Mal länger als bei den Schneiden.
Ein Hebel ist ein starrer Stab oder eine Stange, welche an einem [[Gelenk]] befestigt ist. Der Hebel verstärkt die [[Kraft]] der Bewegung. Das beste Beispiel ist die Kneifzange. Dort, wo unsere [[Hand]] liegt, sind die Hebel lang. Vorne bei der Klinge sind sie kurz. So verstärkt sich die Kraft unserer Hand, wenn wir beispielsweise einen Draht abkneifen.
<br/>Die Hand hat deshalb fünf Mal so viel Kraft.]]


Hebel begegnen uns überall. Bei vielen Hebeln ist uns die Kraftverstärkung aber gar nicht bewusst. Wir benutzen sie einfach, wenn wir eine [[Tür]] öffnen, eine [[Bremse (Technik)|Fahrradbremse]] betätigen oder einen Wasserhahn aufdrehen. Trotzdem wird die Hebelwirkung, also die Verstärkung von Kräften, beim Betätigen des Hebels ausgenutzt.
Ein Hebel ist eine Stange, die an einem [[Gelenk]] befestigt ist.
<br/>Der Hebel verstärkt die Kraft der Bewegung.
<br/>Das beste Beispiel ist die Kneif-Zange.
<br/>Dort, wo unsere [[Hand]] liegt, sind die Hebel lang.
<br/>Vorne bei der Klinge sind sie kurz.
<br/>So verstärkt sich die Kraft unserer Hand, wenn wir zum Beispiel einen Draht ab-kneifen.


Die [[Physik|physikalischen]] Grundlagen dazu werden als Hebelgesetze bezeichnet. Sie wurden bereits in der [[Altertum|Antike]] durch [[Archimedes]] beschrieben. Die meisten [[Mensch]]en wissen aber aus Erfahrung, wie sie einen Hebel anwenden müssen. Das geht auch, wenn sie die [[Theorie]] dahinter nicht verstehen.
Auch eine Wippe hat zwei Hebel.
<br/>Wenn die [[Kind]]er auf beiden Seiten gleich schwer sind, steht die Wippe waag-recht.
<br/>Sobald sich aber ein Kind nach hinten lehnt, wird sein Hebel länger.
<br/>Dann sinkt das Kind nach unten.
<br/>Das Kind auf der anderen Seite geht nach oben.
<br/>Sein Hebel ist kürzer.


== Wie funktioniert das mit der Hebelwirkung? ==
Hebel begegnen uns überall.
[[Datei:Girl-boy-seesaw.jpg|mini|Der kleine Junge müsste sich nach außen setzen, um gut mit seiner [[Verwandtschaft|Schwester]] wippen zu können.]]
<br/>Allerdings merken wir meist gar nicht, dass wir Hebel betätigen:
Am anschaulichsten lässt sich die Hebelwirkung an einer Wippe erklären: Wenn zwei [[Kind]]er etwa gleich schwer sind, so setzen sie sich gleich weit vom Drehpunkt auf die Wippe. Man sagt, die Wippe ist im Gleichgewicht. Verlagert nun ein Kind sein Gewicht etwas nach innen und das andere etwas nach außen, so ändern sich die Abstände der [[Schwerkraft|Gewichtskräfte]] zum Drehpunkt. Das Kind, das sich nach vorne lehnt, bewegt sich nun nach oben, weil sein Gewicht weniger Einfluss hat. Das andere Kind bewegt sich nach unten. Anstatt sich mit den [[Fuß|Füßen]] am Boden abzustoßen, könnten sich die beiden Kinder auch einfach abwechselnd vor- und zurücklehnen.
<br/>Wir benutzen sie einfach, wenn wir eine Tür öffnen, eine Fahrrad-Bremse betätigen oder einen Wasserhahn auf-drehen.  
 
Sind die Kinder unterschiedlich schwer wie auf dem Bild rechts, dann müssen sie verschiedene Abstände zum Drehpunkt wählen, um gut wippen zu können. Eine Wippe bezeichnet man auch als zweiseitigen Hebel, da die Kräfte auf zwei Seiten vom Drehpunkt angreifen.
 
Ein anschauliches Beispiel für einen einseitigen Hebel ist eine Schubkarre, mit der ein [[Bauarbeiter]] schwere [[Gestein|Steine]] transportiert. Der Drehpunkt ist das Schubkarrenrad. Die Kraft des Bauarbeiters und das Gewicht der Steine wirken auf derselben Seite des Drehpunktes. Da der Bauarbeiter aber einen längeren Hebelarm zum Drehpunkt hat als die Steine, kann er ein Gewicht transportieren, das ihm sonst zu schwer wäre.
 
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Archimedes lever (Small).jpg|Bereits [[Archimedes]] sagte: „Gebt mir einen ausreichend langen Hebel und ich werde die [[Welt]] aus den Angeln heben.“
Drehbarer Wasserhahn.jpg|Mit dem Hebel am [[Wasser]]hahn stellen wir die Wassermenge und die -[[temperatur]] ein.
Fenstergriff Tensolock F 04.jpg|Am Fenstergriff nutzen wir die Hebelwirkung, auch an der Türklinke.
Porsche-993-Tiptronic.JPG|Der Schalthebel eines [[Auto]]s
A villager walks with a sick calf near where Afghan National Army special forces soldiers are helping Afghan Local Police members build a checkpoint in Helmand province, Afghanistan, April 3, 2013 130403-M-BO337-128.jpg|Ohne die Hebelwirkung der Schubkarre könnte der Mann das [[Hausrind|Kälbchen]] nicht so leicht transportieren.
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[[Kategorie:Wissenschaft und Technik]]

Version vom 1. Februar 2023, 10:16 Uhr

Bei der Kneif-Zange sind die Hebel für die Hand etwa fünf Mal länger als bei den Schneiden.
Die Hand hat deshalb fünf Mal so viel Kraft.

Ein Hebel ist eine Stange, die an einem Gelenk befestigt ist.
Der Hebel verstärkt die Kraft der Bewegung.
Das beste Beispiel ist die Kneif-Zange.
Dort, wo unsere Hand liegt, sind die Hebel lang.
Vorne bei der Klinge sind sie kurz.
So verstärkt sich die Kraft unserer Hand, wenn wir zum Beispiel einen Draht ab-kneifen.

Auch eine Wippe hat zwei Hebel.
Wenn die Kinder auf beiden Seiten gleich schwer sind, steht die Wippe waag-recht.
Sobald sich aber ein Kind nach hinten lehnt, wird sein Hebel länger.
Dann sinkt das Kind nach unten.
Das Kind auf der anderen Seite geht nach oben.
Sein Hebel ist kürzer.

Hebel begegnen uns überall.
Allerdings merken wir meist gar nicht, dass wir Hebel betätigen:
Wir benutzen sie einfach, wenn wir eine Tür öffnen, eine Fahrrad-Bremse betätigen oder einen Wasserhahn auf-drehen.


Mehr über „Hebel“ findest du auch im Kinder-Lexikon Klexikon und bei der Such-Maschine Frag Finn.

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