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Goldene Regel der Mechanik

30 Übungen zu der einen Regel, die für Hebel, Rollen, Flaschenzug und Rampe gleichzeitig gilt.

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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
Kraftfaktor und Wegfaktor
AFB II

Dieselbe Last wird immer gleich hoch gehoben. Verbinde jede Veränderung der Kraft mit der Veränderung des Weges, die dazugehört.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Der Wegfaktor ist immer der Kehrwert des Kraftfaktors — damit ist jede Zuordnung in einem Schritt erledigt. Der typische Fehler ist das Addieren statt des Kehrwerts, etwa „halbe Kraft, also zwei Meter mehr Weg“; die Regel arbeitet mit Faktoren, nicht mit Zuschlägen.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen rund um den Tausch von Kraft gegen Weg.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Prüfe bei jeder Aussage getrennt: Was passiert mit der Kraft, was mit dem Weg, was mit dem Produkt aus beiden? Kraft und Weg darf ein Kraftwandler gegeneinander tauschen, ihr Produkt darf er nicht verkleinern.
A3
Flaschenzug für schwere Lasten planen
AFB III

Plane einen Flaschenzug. Eine Last mit der Gewichtskraft 2400 N soll 0,40 m hoch gehoben werden, die Hand soll dazu höchstens 400 N aufbringen. Wie viele tragende Seilstücke braucht der Flaschenzug mindestens, und wie lang ist dann der Zugweg? Reibung bleibt unberücksichtigt.

Die Last ist 2400 N, die Hand schafft 400 N. Um welchen Faktor muss die Kraft kleiner werden?
n = 2400 : 400. Der Zugweg ist n-mal der Hub von 0,40 m.