Wer kann mir Wellrad, Drehmoment erklären? Physik!

2 Antworten

Das Drehmoment ist bei einer Rotation das Äquivalent zur Kraft bei einer Bewegung. Es hängt vom Abstand des Kraftansatzes zur Drehachse ab und von der Kraft mit der man den Kraftarm bewegen will.

Das kann man sehr leicht selber herausfinden, indem man mal versucht, ein schwergängiges Rohr mit einer Zange zu drehen. Greift man dabei an die Zange nahe am Rohr benötigt man sehr viel mehr Kraft als wenn man es am Ende der Zange versuchen würde, obwohl zum Bewegen des Rohres derselbe Drehmoment benötigt wird. Damit ist der Drehmoment angenähert gleich r*F.

Beim Wellrad verwendet man genau das: Man nimmt ein Rad mit großem Radius um damit ein Rad mit kleinerem Radius zu bewegen. Dadurch benötigt man weniger Kraft um schwere Sachen zu heben.

Wenn Du eine schwer gängige Welle mit mehreren aufgestzten Rädern unterschiedlicher Größe drehen willst, dann kostet Dir das am wenigsten Kraft, wenn Du außen am größten Rad angreifst wegen der Hebelwirkung. Damit erzeugst Du bei gegebener Kraft das größte Drehmoment (bei kleinstem Drehwinkel). Das Dremoment steigt also mit der angesezten Kraft und der gewählten Hebellänge, dem Radius des Rades. Das Drehmoment ist somit Kraft mal Radius, Kraft in Newton mal Radius in Meter. Damit ergibt sich als Maßeinheit des Drehmomentes das Newtonmeter, kurz Nm. Diese Einheit darf nicht verwechselt werden mit der Einheit der Arbeit (Kraft mal Weg), die auch Newtonmeter heißt. Wenn Du das Drehmoment mit der Drehzahl multiplizierst, kommst Du auf die Leistung der Welle. Leistung mal Zeit ergibt dann die verrichtete Arbeit (Energie) über den gegebenen Zeitraum.