PhysProf - Rolle und Flaschenzug

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Rolle und Flaschenzug


Durch die Verwendung des Unterprogramms [Mechanik II] - [Flaschenzug] können Berechnungen mit vier verschiedenen Arten von Rollen und Flaschenzügen durchgeführt werden.

Rolle

PhysProf - Rolle

Die goldene Regel der Mechanik lautet:

Jede Kraftersparnis an Rolle und Flaschenzug muss durch einen längeren Weg erkauft werden.

Eine feste Rolle wirkt als zweiseitiger, gleicharmiger Hebel. Sie vermag nur die Richtung der erforderlichen Kraft zu verändern. Bei ihr gilt: F1 = F2 (Kraft gleich Last).

Eine lose Rolle wirkt als einseitiger Hebel. Sie vermag es lediglich die Größe der erforderlichen Kraft zu verändern. Bei ihr gilt: F1 = F2/2 (Kraft gleich halbe Last).

Flaschenzug und Differentialflaschenzug

PhysProf - Flaschenzug

Flaschenzüge sind Kombinationen aus losen und festen Rollen. Ein Flaschenzug besteht aus n Rollen und die Last verteilt sich auf n Seile. Das Verhältnis zwischen Kraft und Last, wie auch Kraft- und Lastweg wird durch die Anzahl der tragenden Seile bestimmt.

Flaschenzug - Gleichung - 1
 

F: Aufzuwendende Kraft [N]

n: Anzahl der tragenden Seile
 

Ein Differenzial-Flaschenzug besteht aus einem Wellrad und einer Rolle, an welche eine Kette gelegt ist. Um es zu verhindern, dass sich die Kette auf dem Wellrad verschiebt, sind sowohl das große wie auch das kleine Rad mit Zähnen versehen. Es gilt folgende Gesetzmäßigkeit:

Flaschenzug - Gleichung - 2

Dieser Flaschenzug ist umso wirksamer, je geringer die Differenz der beiden Wellenradien ist. Hierbei sind:

F1: Aufzuwendende Kraft [N]

F2: Last [N]

r: Radius der kleineren Rolle [m]

R: Radius der größeren Rolle [m]
 

Programmbedienung

Wählen Sie durch die Aktivierung des entsprechenden Kontrollschalters Rolle bzw. Flaschenzug, ob Sie Berechnungen mit Rollen oder mit Flaschenzügen durchführen möchten. Geben Sie daraufhin die erforderlichen Zahlenwerte in dafür vorgesehenen Felder ein und bedienen Sie die Schaltfläche Berechnen, so werden die ermittelten Ergebnisse ausgegeben.
 

Module zum Themenbereich Mechanik


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