Wie lässt sich eine Last mit weniger Kraft anheben?
Setze feste und lose Rollen, wähle den Seilweg und verändere die Last. Entdecke, warum weniger Zugkraft mehr gezogenen Seilweg bedeutet.
Weniger Kraft bedeutet mehr Seilweg
Eine feste Rolle lenkt vor allem die Zugrichtung um. Eine lose Rolle gehört zum Lastblock und kann von mehreren Seilabschnitten getragen werden. Die nach oben gerichteten Anteile ihrer Seilkräfte tragen die Last gemeinsam.
Bei senkrechten tragenden Seilsträngen und idealen Bedingungen verringern mehr Stränge die nötige Zugkraft. Für denselben Hub muss dann mehr Seil gezogen werden. Schräge Stränge tragen nur mit ihrem senkrechten Anteil; bloßes Zählen erklärt deshalb nicht jeden Aufbau.
Spart eine weitere feste Rolle Kraft oder ändert sie nur die Richtung? Wie verändert sich der Seilweg bei mehr tragenden Strängen?
Gemeinsam in der Werkstatt ausprobieren
- Vergleiche eine feste und eine lose Rolle mit gleicher Last und Zugkraft.
- Merke einen abgeschlossenen Versuch. Ergänze eine weitere lose Rolle und führe ein durchgehendes Seil durch den Aufbau.
- Verändere nur den Anker oder den Lastanschluss. Vergleiche Zugkraft am Start, Hub und Seilweg bei schrägeren Seilsträngen.
Ein Beispiel zum Nachvollziehen
Eine Last von 10 kg wiegt etwa 98,1 N. Mit einer losen Rolle von 1 kg und zwei senkrechten tragenden Strängen braucht man ideal etwa (10 + 1) × 9,81 / 2 = 54,0 N Zugkraft. Ohne Verluste erfordert 0,5 m Hub ungefähr 1,0 m gezogenen Seilweg.
Eine Idee abseits des Bildschirms
Eine erwachsene Begleitung kann eine kleine Spielzeugrolle mit einem leichten Gegenstand nahe am Boden vorbereiten. Vergleicht zuerst die Zugrichtung, danach eine vorbereitete lose Rolle. Bleibt bei kleinen Modellen: Die angezeigten Lasten sind keine Anleitung zum Heben von Menschen, Tieren oder schweren Gegenständen.