Eine Schubkarre nimmt dir den größten Teil der Last ab — obwohl Ladung und Griffe auf derselben Seite des Rades liegen.
Dein Fortschritt:
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Übungsaufgaben
Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.
A1
Kartoffelpresse
AFB IIMix
Berechne die gesuchten Werte. Die Kartoffel (Last 80 N) liegt 0,10 m vom Drehpunkt entfernt, die Hand greift am Griffende 0,50 m vom Drehpunkt entfernt an. Beim Pressen bewegt sich die Hand am Griff 0,30 m weit, mit der Geschwindigkeit 0,15 m/s.
Trage alle Werte ein. Enter prüft alle Felder auf einmal.
Hebelgesetz: 80 N · 0,10 m = F · 0,50 m, also F = 16 N. Kraft mal Weg bleibt gleich: 16 N · 0,30 m = 4,8 Nm, und 4,8 Nm : 80 N = 0,06 m. Die Dauer ergibt sich aus Weg und Geschwindigkeit: t = 0,30 m : 0,15 m/s = 2 s. Typischer Fehler: die Dauer mit dem Weg der Presse (0,06 m) statt dem Weg der Hand berechnen.
Die Kraft folgt aus dem Hebelgesetz. Der Weg der Presse folgt daraus, dass Kraft mal Weg gleich bleibt. Die Zeit hängt am Weg der Hand.
F = 80 · 0,10 : 0,50 = 16 N. Lastweg: 16 · 0,30 : 80 = 0,06 m. Dauer: 0,30 : 0,15 = 2 s.
A2
Die richtige Griffstelle
AFB III
Entscheide dich bei jeder Frage für die passende Griffstelle an der Zitronenpresse. Der Hebel dreht sich am linken Ende; die Zitrone setzt dem Hebel 48 N entgegen und liegt 0,05 m vom Drehpunkt entfernt. An den vier markierten Stellen kann die Hand drücken.
Klicke das gesuchte Feld an. Mit der Tastatur: Tab oder Pfeiltasten zum Wandern, Enter zum Auswählen.
Das Drehmoment der Zitrone ist 48 N · 0,05 m = 2,4 Nm. Die Handkraft ist 2,4 Nm geteilt durch den Abstand: bei 0,10 m 24 N, bei 0,20 m 12 N, bei 0,30 m 8 N und bei 0,40 m 6 N. Typischer Fehler: die Zahl der Stelle für die Kraft halten oder durch das Drehmoment teilen, ohne den Abstand zu beachten.
Berechne zuerst das Drehmoment der Zitrone. Teile es dann durch jeden Abstand und vergleiche mit den gefragten Kräften.
2,4 Nm : 0,20 m = 12 N, 2,4 Nm : 0,30 m = 8 N, 2,4 Nm : 0,10 m = 24 N.
A3
Zuckerzange im Entscheidungsbaum
AFB II
Ordne eine Zuckerzange mit dem Entscheidungsbaum ein: Der Drehpunkt liegt am hinteren Ende, der Zucker wird an den Spitzen 15 cm vom Drehpunkt gehalten, die Finger drücken 5 cm vom Drehpunkt entfernt.
Beantworte die Fragen des Entscheidungsbaums mit Ja oder Nein und schau, wo du herauskommst.
Last (Zucker) und Kraft (Finger) liegen beide auf derselben Seite des Drehpunkts – einseitiger Hebel. Der Kraftarm (5 cm) ist kürzer als der Lastarm (15 cm), also muss die Hand dreimal so stark drücken, wie der Zucker hält. Typischer Fehler: den Kraftarm für länger halten, weil der Griff „weit hinten“ ist – gemessen wird aber vom Drehpunkt aus.
Miss beide Arme vom Drehpunkt aus und vergleiche sie.
5 cm sind kürzer als 15 cm – also ist die Kraft größer als die Last.
