Hebel Rechner
Gib eine Last, einen Lastarm und einen Kraftarm ein, um die nötige Kraft und den mechanischen Vorteil zu erhalten — und sieh, warum ein längerer Arm die Arbeit erleichtert.
Kraft und Vorteil auf einmal
Gib Last, Lastarm und Kraftarm ein und der Rechner liefert die nötige Kraft in Newton und den mechanischen Vorteil zusammen.
SI-Einheiten verwenden
Kraft in Newton und Abstände in Metern halten die Drehmomente einheitlich — eine Masse von 10 kg wiegt etwa 98 N (Kilogramm × 9,81).
Was ist das Hebelgesetz?
Drehmomente um einen Drehpunkt ausgleichen
Dieser Hebel-Rechner nutzt das Hebelgesetz: Ein starrer Balken ist um einen Drehpunkt im Gleichgewicht, wenn die Last mal ihrem Abstand zum Drehpunkt gleich der Kraft mal ihrem Abstand ist. Weil Kraft mal Abstand die Drehwirkung (das Drehmoment) ist, lässt ein langer Kraftarm einen kleinen Druck eine große Last auf einem kurzen Arm ausgleichen. Gib dem Rechner die Last in Newton, den Lastarm und den Kraftarm in Metern, und er liefert die nötige Kraft samt mechanischem Vorteil.
Gib eine Last und die beiden Armlängen ein, um sofort die nötige Kraft in Newton und den mechanischen Vorteil zu erhalten.
Der Hebel ist im Gleichgewicht, wenn die beiden Drehmomente gleich sind. Die Kraft ist also das Lastmoment geteilt durch den Kraftarm, und der mechanische Vorteil ist das Verhältnis der beiden Arme.
Kraft = (Last × Lastarm) ÷ KraftarmAngenommen, du gleichst eine Last von 100 N aus, die 0,5 m vom Drehpunkt sitzt, und drückst auf einen 2 m langen Kraftarm. Das Lastmoment ist 100 × 0,5 = 50 N·m. Geteilt durch den 2 m langen Kraftarm brauchst du nur (100 × 0,5) ÷ 2 = 25 N — ein Viertel der Last. Der mechanische Vorteil ist das Armverhältnis, 2 ÷ 0,5 = 4, der Hebel vervierfacht also deine Kraft. Ein längerer Kraftarm oder ein kürzerer Lastarm erhöht diesen Vorteil und senkt die nötige Kraft.
Die Formel ist für einen idealen Hebel exakt, doch ein paar praktische Punkte solltest du im Blick behalten.
Idealer Hebel und einheitliche Einheiten
Dieser Rechner modelliert einen idealen, starren, gewichtslosen Hebel mit reibungsfreiem Drehpunkt, dessen Kräfte senkrecht auf die Arme wirken. Echte Hebel verlieren ein wenig durch Reibung und das Eigengewicht des Balkens, und schräg wirkende Kräfte nutzen den senkrechten Abstand zum Drehpunkt. Halte deine Einheiten durchgängig gleich — Newton für die Kraft und Meter für beide Arme —, sonst stimmen die Drehmomente nicht.