Flaschenzug Beobachtung?

...komplette Frage anzeigen

4 Antworten

Die Goldene Regel der Mechanik sagt, dass das, was man an Kraft spart, mehr an Weg zurückgelegt werden muss. Das Produkt aus Weg und Kraft ist hjedenfalls imer gleich.

Diese Regel gilt auch für Teilsysteme, wie z.B. bei einen Flaschenzug mit mehreren losen Rollen für jede einzelne lose Rolle. Mit jeder zusätzlichen Rolle verringert sich die Kraft und verlängert sich der Weg.

Dieses Verhalten kannst du doch an deiner Skizze sehr gut als logisch ablesen.

https://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/beispiel01_einfmasch_gru.gif

Nehmen wir an, du willst damit die Last um 1 m anheben.
Dann müssten also die unteren 3 Rollen 1 m höhen liegen. Folglich muss der ganz linke Seilstrang 1,0 m kürzer sein - da dass Seil an dieser Stelle oben fest ist, muss auch das ganze Seil bis hierher 1,0 m kürzer sein.
Betrachten wir als nächstes den 2. Seilstrang von links, vor der 1. Umlenkrolle oben. Auch dieser Seilstrang muss 1,0 m kürzer sein, wenn die Last 1,0 m höher liegen soll.
Da aber das Seil nur auf dieser Seite weggezogen werden kann, muss das Gesamte Seile an dieser Stelle 2,0 m kürzer werden - 1,0 m im ersten und 1,0 m im zweiten Strang.
Hinter der 2. Umlenkrolle muss man schon 4,0m Seil wegziehen und hinter der 3. dann 6,0 m.

Die letztes Rolle muss natürlich insgesamt mehr Umdrehungen machen, weil über sie die gesamte Seilverkürzung läuft (6 facher Weg). Die 1. Rolle hingegen rollt ja nur ihre tatsächliche Höhenänderung am Seil, muss also nur den 1 fachen Weg zurücklegen.

Die von den tragenden Seilstücken zurückgelegten unterschiedlich
lange Strecken beruhen auf der Anzahl loser Rollen im Flaschenzug. 

Eine lose Rolle ist eine kraftumformende Einrichtung, bei der an Weg zugesetzt werden muss, was an Kraft eingespart wird.

Gruß, H.

Gut beobachtet.

Der Sinn eines Flaschenzuges ist, mit möglichst wenig (Körper-) Kraft ein möglichst hohes Gewicht anzuheben. Je „besser“ die Übersetzung durch Umlenkrollen, desto „leichter“ ist das Gewicht am anderen Ende.

Auf https://de.wikipedia.org/wiki/Flaschenzug kannst das nachlesen und anschauen.

ewvwvfjef 02.07.2017, 15:51

Wir wissen dass das was man an Kraft eingespart wird an Strecke mehr zurück gelegtr werden muss. aber wiesoe bewegt sich der erste Abschnitt z.b. 8 cm, der zweite 4 und der dritte 2 wenn man vorne 4 zieht (keine ahnung ob die werte stimmen aber die abschnitte waren unterschiedlich lang....

0
MatthiasHerz 02.07.2017, 15:54
@ewvwvfjef

Wie hast denn die Rollen angeordnet? Aus Deiner Skizze geht das nicht hervor.

0
ewvwvfjef 02.07.2017, 16:07
@MatthiasHerz

Ich habe eine skizze versucht, hat aber nicht wirklich gut geklappt.... aksi das waren zwei rollenbänder mit jeweils dreinen. ich bin aber jetzt auf die lösung gekommen.

so wie hier: https://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/beispiel01_einfmasch_gru.gif

also: wenn die last jetzt 40 cm hochgezogen wird machen die seile in abschnitt 3 jeweils 20 cm, die in abschnitt 2 dann jeweils 10 cm und die vorne dann jeweils 5. oder?

Unser fehler war dass wir in unseren skizzen von einem starren gebilde also alle 6 rollen fest ausgegangen sind. dann würde die strecke 1:1 sein. das wäre dann aber auch kein flaschenzug mehr

0
ewvwvfjef 02.07.2017, 16:11
@ewvwvfjef

so das mein ich eigentlich:

Ich habe eine skizze versucht, hat aber nicht wirklich gut
geklappt.... aksi das waren zwei rollenbänder mit jeweils dreinen. ich
bin aber jetzt auf die lösung gekommen.

so wie hier: https://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/beispiel01_einfmasch_gru.gif

also:
wenn man 40 cm am zugseil runterzieht, dann bewegen sich  seile in
abschnitt 1 jeweils 20 cm, die in abschnitt 2 dann jeweils 10 cm und die
in abschnitt 3 dann jeweils 5 hoch. oder?

Unser fehler
war dass wir in unseren skizzen von einem starren gebilde also alle 6
rollen fest ausgegangen sind. dann würde die strecke 1:1 sein. das wäre
dann aber auch kein flaschenzug mehr

0
MatthiasHerz 02.07.2017, 16:18
@ewvwvfjef

Im Prinzip ist das richtig, aber Deine „Seilabschnitte“ sind theoretische Werte, da die Seillängen über die Umlenkrollen dabei nicht berücksichtigt hast. Die sind nicht Null.

Die Kräfte verteilen sich gleichmäßig auf alle Zugseile.

Je mehr Umlenkrollen Du nutzt, desto besser ist die Kraft- und damit Lastverteilung.

0
MatthiasHerz 02.07.2017, 16:03

„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.“

Quelle: helpster.de

1

Was möchtest Du wissen?