Was ist ein Drehmoment?

4 Antworten

Der Unterricht bezüglich Kräften beginnt mit linear wirkenden Kräften, wie z.B. der Gewichtskraft. Da solche Kräfte immer in eine Richtung wirken, genügt hier die Angabe der reinen Kraft.

Bei rotierenden Maschinen (Motoren z.B.) wirds nun etwas schwieriger. Dass die Kraft produzieren, dürfte klar sein. Dass diese Kraft nicht linear ist, also irgendetwas in eine Richtung schiebt, ist auch klar. Motoren geben ihre Kraft in Form von Rotation ab.

Bei einer Rotation haben wir nun erstmal die Schwierigkeit, wie soll man die Kraft sinnvoll angeben? Hier spielen nämlich die Hebelgesetze mit rein.

Nehmen wir z.B. mal in Gedanken an, wir würden auf die Welle des Motors einen Hebel aufschrauben und würden versuchen, an diesem Hebel den Motor "festzuhalten". Die Kraft, die wir dafür aufwenden müssten, wäre gleich groß, wie die Kraft des Motors.
Wir haben dann verschiedene Möglichkeiten, wie lang der Hebel ist, mit dem wir den Motor festhalten müssen. Dabei stellen wir fest: wenn der Hebel doppelt so lang ist, brauchen wir nur die halbe Kraft, um den Motor festzuhalten. Ist der Hebel viermal so lang, brauchen wir nur noch ein viertel der Kraft.

Nun geht man her, und multipliziert die erforderliche Kraft mit der zugehörigen Hebellänge. Und da stellt man plötzlich fest, dass Hebelarm x Kraft bei einem bestimmten Motor immer konstant sind, egal, wie lange der Hebel nun ist. Diese Konstante, also Kraft x Hebelarm, nennt man Drehmoment.

Ein Drehmoment ist ein Vektor für den gilt: M = F x r. F ist eine Kraft, r ist ein Hebelarm.

Ich weiß nicht was ich sonst antworten soll. Das ist wie die Frage: Was ist eine Kraft?

Ein Drehmoment wirkt in allen rotierenden Systemen auf die eben entweder ein Drehmoment direkt einwirkt (das gibts eigentlich nicht) oder Kräfte gerichtet zu einer Drehachse angreifen.

Wenn Du zB eine schwergängige Schraubenmutter mit einem Schraubenschlüssel lösen willst, dann kannst Du einerseits umso stärkere (Dreh)Wirkung erreichen, je größer die Kraft F ist, mit der Du drückst oder je länger der Schlüssel ist. Die Drehwirkung ist proportional zur Kraft und zur Länge des Hebelarms r, also zum Produkt F ∙ r und dieses nennt man das Drehmoment M.

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