PHYSIK EXTRA

EINFACHE MASCHINEN
Kraftwandler: Seile und Rollen


Hier kannst du ausprobieren, wie Kräfte durch Rollen auf die tragenden Seile verteilt werden. Drei Anordnungen stehen zur Verfügung.


Tension

Aufgabe
Linke Anordnung:
Verändere die Lasten auf beiden Seiten. Unter welchen Bedingungen herrscht Gleichgewicht? Wie groß ist jeweils die Kraft in den Seilstücken?

Mittlere Anordnung:
Verändere die Lasten auf beiden Seiten. Unter welchen Bedingungen herrscht Gleichgewicht? An wie vielen Seilstücken hängt die linke Last, an wie vielen die rechte? Wie groß sind die Kräfte in den Seilstücken?
Ziehe die rechte Last nach unten. Um welche Strecke wird die linke Last angehoben?

Rechte Anordnung:
Unter welchen Bedingungen herrscht Gleichgewicht? Wie groß sind die Kräfte in den Seilstücken?

Spielregeln
  • Mit einem Doppelklick auf die angehängten Lasten kannst du die Gewichtskräfte ändern. Mit der rechten Maustaste vergrößerst du die Gewichtskraft, mit der linken verkleinerst du sie.
  • Mit gedrückter Maustaste kannst du die Lasten auch nach oben oder unten ziehen.

Physikalischer Hintergrund
Rollen sorgen dafür, dass die Kräfte in den Seilstücken gleich groß sind.
In der linken Anordnung hängt jede Last an einem Seilstück.
In der mittleren Anordnung wird die linke Last von zwei Seilstücken gehalten. Jedes Seilstück trägt dabei die halbe Last. Am rechten Seilende reicht daher die halbe Kraft aus, um das Gleichgewicht zu halten.
Diese Anordnung ist ein einfacher Flaschenzug. Man kann die linke Last mit einer Zugkraft heben, die halb so groß wie die Gewichtskraft ist. Allerdings muss man 2 m Seil durch den Flaschenzug ziehen, um die linke Last um 1 m anzuheben.

Ergänzung
Die gelben Zahlen geben die Beschleunigung in m/s2 an, wenn man die blauen Zahlen als Masse in kg und die roten Zahlen als Kräfte in 9,8 N liest.


 
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