Flaschenzug: Unterschied zwischen den Versionen
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| − | Ein Flaschenzug ist eine Maschine, mit deren Hilfe der Kraftaufwand zum Bewegen einer Last verringert wird. Der einfache Flaschenzug war bereits dem Philosophen Aristoteles (384 v.Chr. - 322 v.Chr.) bekannt. Archimedes, ein bedeutender Physiker und Mathematiker der Antike, erfand wahrscheinlich den zusammengesetzten Flaschenzug. In den Schriften des Vitruvius, eines römischen Architekten und Ingenieurs, finden sich ausführliche Beschreibungen verschiedener Formen von Flaschenzügen und Kränen. | + | Ein Flaschenzug ist eine Maschine, mit deren Hilfe der '''Kraftaufwand zum Bewegen einer Last''' verringert wird. Der einfache Flaschenzug war bereits dem Philosophen '''Aristoteles''' (384 v.Chr. - 322 v.Chr.) bekannt. '''Archimedes''', ein bedeutender Physiker und Mathematiker der Antike, erfand wahrscheinlich den zusammengesetzten Flaschenzug. In den Schriften des '''Vitruvius''', eines römischen Architekten und Ingenieurs, finden sich ausführliche Beschreibungen verschiedener Formen von '''Flaschenzügen und Kränen'''. |
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| − | *Eine lose (bewegliche) Rolle | + | *Eine lose (bewegliche) '''Rolle''' |
| − | *Ein Seil | + | *Ein '''Seil''' |
| − | Das Seil wird über die Rolle geführt und dazu benutzt, ein Gewicht hochzuheben oder zu ziehen. Die Kraftersparnis ergibt sich daraus, auf wie viele Tragseile sich das Gewicht verteilt. Bei einer Rolle gibt es nur ein Tragseil, daher auch keine Kraftersparnis. Bei zwei Rollen, also zwei Tragseilen – wie auf dem Bild rechts – beträgt die Kraftersparnis bereits die Hälfte. Man benötigt also nur mehr die halbe Kraft, um die Last zu heben. Mit jeder zusätzlich eingesetzten Rolle verringert sich die benötigte Kraft. | + | Das Seil wird über die Rolle geführt und dazu benutzt, ein Gewicht hochzuheben oder zu ziehen. Die '''Kraftersparnis''' ergibt sich daraus, auf '''wie viele Tragseile''' sich das Gewicht verteilt. Bei einer Rolle gibt es nur ein Tragseil, daher auch keine Kraftersparnis. Bei '''zwei Rollen''', also zwei Tragseilen – wie auf dem Bild rechts – beträgt die '''Kraftersparnis bereits die Hälfte'''. Man benötigt also nur mehr die halbe Kraft, um die Last zu heben. Mit '''jeder zusätzlich eingesetzten Rolle''' verringert sich die benötigte Kraft. |
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| − | Die Funktionsweise des Flaschenzugs folgt der Goldenen Regel der Mechanik, einer vereinfachten Version des sogenannten „Energieerhaltungssatzes“ der Physik. Sie lautet: „Arbeit ist Kraft mal Weg“. Was man also an Kraft spart, muss man an Weg zusetzen. Mit einem Zwei-Rollen-Flaschenzug kann man daher ein Gewicht mit halbem Kraftaufwand heben, muss aber die doppelte Hebestrecke am Zugseil ziehen. Will man die Last einen Meter hoch heben, muss man zwei Meter Seil ziehen. | + | Die Funktionsweise des Flaschenzugs folgt der '''Goldenen Regel der Mechanik''', einer vereinfachten Version des sogenannten „Energieerhaltungssatzes“ der Physik. Sie lautet: „Arbeit ist Kraft mal Weg“. Was man also an Kraft spart, muss man '''an Weg zusetzen'''. Mit einem Zwei-Rollen-Flaschenzug kann man daher ein Gewicht mit halbem Kraftaufwand heben, muss aber die doppelte Hebestrecke am Zugseil ziehen. Will man die Last '''einen Meter''' hoch heben, muss man '''zwei Meter am Seil''' ziehen. |
| − | Nach dem gleichen Prinzip funktioniert auch der Hebel: am längeren Hebelarm muss die geringere Kraft angesetzt werden, dafür legt er eine größere Strecke zurück als der kürzere. <div class="intern">[[Hebel]]</div> | + | Nach dem gleichen Prinzip funktioniert auch '''der Hebel''': am längeren Hebelarm muss die geringere Kraft angesetzt werden, dafür legt er eine größere Strecke zurück als der kürzere. <div class="intern">[[Hebel]]</div> |
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== Einsatz des Flaschenzuges == | == Einsatz des Flaschenzuges == | ||
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| − | Das mehrere tausend Jahre alte Prinzip | + | Das mehrere tausend Jahre alte Prinzip des Flaschenzugs wird noch heute in vielen Bereichen angewendet: |
| − | *Der Kran - immer schon der wichtigste Anwendungsbereich | + | *Der '''Kran''' - immer schon der wichtigste Anwendungsbereich |
| − | *Spannvorrichtungen (z.B. für Slacklines) | + | *'''Spannvorrichtungen''' (z.B. für Slacklines) |
| − | *Bergsteigen – durch Umlenken eines Seiles durch mehrere Karabiner kann man mit geringerem Kraftaufwand hochklettern oder sich abseilen | + | *'''Bergsteigen''' – durch Umlenken eines Seiles durch mehrere Karabiner kann man mit geringerem Kraftaufwand hochklettern oder sich abseilen |
| − | *Schnürschuhe – im Grunde ist jede Schnürung durch mehrere Ösen zugleich ein Flaschenzug | + | *'''Schnürschuhe''' – im Grunde ist jede Schnürung durch mehrere Ösen zugleich ein Flaschenzug! |
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| − | |Bilder=[[Datei:baukran.jpg|thumb|200px|center|Auch moderne Baukräne | + | |Bilder=[[Datei:baukran.jpg|thumb|200px|center|Auch moderne Baukräne arbeiten nach dem Prinzip des Flaschenzugs]]}} |
== Sonstiges == | == Sonstiges == | ||
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Version vom 2. Mai 2013, 13:21 Uhr
Ein Flaschenzug ist eine Maschine, mit deren Hilfe der Kraftaufwand zum Bewegen einer Last verringert wird. Der einfache Flaschenzug war bereits dem Philosophen Aristoteles (384 v.Chr. - 322 v.Chr.) bekannt. Archimedes, ein bedeutender Physiker und Mathematiker der Antike, erfand wahrscheinlich den zusammengesetzten Flaschenzug. In den Schriften des Vitruvius, eines römischen Architekten und Ingenieurs, finden sich ausführliche Beschreibungen verschiedener Formen von Flaschenzügen und Kränen.
Inhaltsverzeichnis
Wie funktioniert ein Flaschenzug?
Mindestens drei Teile sind für einen Flaschenzug notwendig:
- Eine Halterung („Flasche“)
- Eine lose (bewegliche) Rolle
- Ein Seil
Das Seil wird über die Rolle geführt und dazu benutzt, ein Gewicht hochzuheben oder zu ziehen. Die Kraftersparnis ergibt sich daraus, auf wie viele Tragseile sich das Gewicht verteilt. Bei einer Rolle gibt es nur ein Tragseil, daher auch keine Kraftersparnis. Bei zwei Rollen, also zwei Tragseilen – wie auf dem Bild rechts – beträgt die Kraftersparnis bereits die Hälfte. Man benötigt also nur mehr die halbe Kraft, um die Last zu heben. Mit jeder zusätzlich eingesetzten Rolle verringert sich die benötigte Kraft.
Die Goldene Regel der Mechanik
Die Funktionsweise des Flaschenzugs folgt der Goldenen Regel der Mechanik, einer vereinfachten Version des sogenannten „Energieerhaltungssatzes“ der Physik. Sie lautet: „Arbeit ist Kraft mal Weg“. Was man also an Kraft spart, muss man an Weg zusetzen. Mit einem Zwei-Rollen-Flaschenzug kann man daher ein Gewicht mit halbem Kraftaufwand heben, muss aber die doppelte Hebestrecke am Zugseil ziehen. Will man die Last einen Meter hoch heben, muss man zwei Meter am Seil ziehen.
Nach dem gleichen Prinzip funktioniert auch der Hebel: am längeren Hebelarm muss die geringere Kraft angesetzt werden, dafür legt er eine größere Strecke zurück als der kürzere.
Einsatz des Flaschenzuges
Das mehrere tausend Jahre alte Prinzip des Flaschenzugs wird noch heute in vielen Bereichen angewendet:
- Der Kran - immer schon der wichtigste Anwendungsbereich
- Spannvorrichtungen (z.B. für Slacklines)
- Bergsteigen – durch Umlenken eines Seiles durch mehrere Karabiner kann man mit geringerem Kraftaufwand hochklettern oder sich abseilen
- Schnürschuhe – im Grunde ist jede Schnürung durch mehrere Ösen zugleich ein Flaschenzug!
