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Flaschenzug - die Berechnung für Laien einfach erklärt

Autor: Gastautor
Flaschenzüge sind eine genial einfache Erfindung.
Flaschenzüge sind eine genial einfache Erfindung.
Ein Flaschenzug ist immer wieder für eine Verblüffung gut. Scheinbar unbewegliche Massen lassen sich mit seiner Hilfe kinderleicht in die Höhe ziehen. Was wie Magie wirkt ist jedoch reine Physik. Wie funktioniert die Technik also und wie sehen die entsprechenden Berechnungen aus?

So funktioniert ein Flaschenzug

  • Ein Flaschenzug kann Ihnen keine Arbeit im physikalischen Sinne abnehmen. Er ist jedoch in der Lage, diese so umzuverteilen, dass sie für Sie mühelos zu bewältigen ist.
  • Arbeit (W) ist das Skalarprodukt aus Kraft (F) und Weg (s). Wenn die geleistete Arbeit sich nicht verändert, bedeutet das, dass wenn man den Weg, den ein Körper zurücklegen muss verlängert, man weniger Kraft aufwenden muss, um den Körper zu bewegen. Diese Gesetzmäßigkeit macht sich ein Flaschenzug zunutze, indem er über Rollenkonstruktionen den Weg verlängert und es so einfacher macht, Gewichte zu heben.

So klappt es mit der Berechnung von Gewicht und Weglänge

Wenn Sie sich an die Berechnung machen, wie ein bestimmter Flaschenzug den nötigen Kraftaufwand reduziert, werden Sie der Einfachheit halber einige Faktoren außer Acht lassen müssen. So werden gemeinhin das Gewicht der Rollen ebenso ignoriert wie die entstehenden Reibungskräfte.

  • Es gibt verschiedene Typen von Flaschenzügen, die auch jeweils andere Berechnungen fordern. Wie diese praktisch aussehen, hängt von der Anbringung der Rollen ab, die die Seillänge vergrößern. Doch unabhängig davon, wie die Rollen montiert sind, ändert sich an der grundlegenden Formel: Arbeit gleich Kraft mal Weg nichts.
  • Wenn Sie einen Flaschenzug mit festen und/oder losen Rollen haben, die das Seil jeweils um die gleiche Strecke verlängern, bedeutet das, dass Sie zur Berechnung die notwendige Kraft, um den Körper anzuheben, durch die Anzahl der Rollen teilen müssen. Die erste Rolle bringt Ihnen also keine Erleichterung, mach es jedoch angenehmer, das Gewicht anzuheben.
  • Eine Beispielrechnung sähe wie folgt aus: Um einen bestimmten Körper zu bewegen, ist eine Kraft von 15 kN notwendig. Der Körper soll genau einen Meter angehoben werden. Zur Verfügung stehen fünf Rollen. Für die Berechnung müssen Sie die aufzuwendende Kraft durch die Anzahl der Rollen teilen. Das Endergebnis lautet also, dass Sie 3 kN aufwenden müssen und letztlich den fünffachen Weg benötigen, um den Körper einen Meter anzuheben.
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