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[quote="Philip2013"]Also das schräg zur Seite hängen erzeugt also Kräfte die auf die Achsel wirken, so wie du es super gut erklärt hast, aber wenn der Arm leicht nach vorne gebogen ist ab dem Unterarm, dann verkürzt das damit die Hebelwirkung und somit auch die Kräfte. Und zwar weil der Hebelarm an sich verkürzt wird. Somit reduziert sich dann also die Kraft die durch das seitliche Hängen des Arms auf die Achsel wirkt. So passt das?[/quote]
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Philip2013
Verfasst am: 06. Okt 2025 12:13
Titel:
Ich dachte aus meiner Sicht wenn der Unterarm leicht nach vorne gebeugt ist, dass dies dann den gleichen Effekt hat wie wenn der Arm zur Seite gebeugt ist.
Man hat hier Gewicht das von sich aus mit einer Kraft nach unten in die Senkrechte wirkt.
Deswegen nahm ich an das dies eine zusätzliche Hebelbelastung darstellt.
Philip2013
Verfasst am: 06. Okt 2025 11:58
Titel:
Also das schräg zur Seite hängen erzeugt also Kräfte die auf die Achsel wirken, so wie du es super gut erklärt hast, aber wenn der Arm leicht nach vorne gebogen ist ab dem Unterarm, dann verkürzt das damit die Hebelwirkung und somit auch die Kräfte.
Und zwar weil der Hebelarm an sich verkürzt wird.
Somit reduziert sich dann also die Kraft die durch das seitliche Hängen des Arms auf die Achsel wirkt.
So passt das?
Steffen Bühler
Verfasst am: 05. Okt 2025 18:47
Titel:
Wenn der Ellenbogen z.B. 90 Grad abgewinkelt ist, ist der wirksame Hebel nur noch halb so lang, die Kräfte halbieren sich somit auch.
Philip2013
Verfasst am: 05. Okt 2025 16:52
Titel:
Hi!
Ich weiß der Thread von mir ist schon was älter.
Den Hebel zur Seite und wie sich dieser an Kräften in der Achsel auswirkt haben wir dank eurer Hilfe ja geklärt.
Jetzt ist es aber so, dass ab dem Ellenbogen die Arme bei so Schaufensterpuppen ja meistens leicht nach vorne gebogen sind.
Links kann ich hier leider keine teilen.
Wie äußert sich das dann?
Wirkt diese Hebelkraft dann nur auf den Ellenbogen, oder auch auf die Achsel?
Und summiert sich das mit der Belastung durch das leicht seitliche zur Seite hängen?
Ator
Verfasst am: 15. Aug 2025 15:39
Titel:
Auch auf die Gefahr das es Off Topic ist.
Es gibt eine 1:1 Statue eines jungen, nackten Mannes ca. 1,80 m groß vom Künstlers Charles Ray aus herkömmlichen Edelstahl.
Diese bringt 750 kg auf die Waage.
Jetzt gilt:
Die Körpermasse (Gewicht) verteilt sich beim erwachsenen Menschen auf die einzelnen Glieder im Durchschnitt: Kopf 7 Prozent, Rumpf 43 Prozent, ein Arm 6 Prozent (davon Oberarm 3 Prozent, Unterarm 2 Prozent, Hand 1 Prozent), also zwei Arme 12 Prozent, ein Bein 19 Prozent (davon Oberschenkel 12 Prozent, Unterschenkel 5 ...
Damit käme man auf 45 Kg Gewicht pro Arm.
Nur falls es jemanden interessiert. . .
Steffen Bühler
Verfasst am: 24. Jul 2025 11:50
Titel:
Thomas13 hat Folgendes geschrieben:
Der Zentimeter zur Achsel (das hundertstel der Armlänge) ist dann also Abstand Arm zu Körper?
Nein, der Zentimeter wird am Arm vom Gelenk weg gemessen. Der Abstand zum Körper ist dann wieder Sinus von 14° mal diesen Zentimeter, also etwa 0,25cm. So wie die Armspitze einen Abstand von etwa 0,25m vom Körper hat.
Thomas13 hat Folgendes geschrieben:
Würde sich etwas ändern wenn das 3 oder 4 cm wären?
Natürlich, der Hebel ist dann kleiner.
, die Kraft z.B. bei 4cm ist also nur noch 25mal so groß, nicht mehr 100mal.
Thomas13
Verfasst am: 24. Jul 2025 10:05
Titel:
Ok
Der Zentimeter zur Achsel (das hundertstel der Armlänge) ist dann also Abstand Arm zu Körper?
Würde sich etwas ändern wenn das 3 oder 4 cm wären?
Steffen Bühler
Verfasst am: 24. Jul 2025 08:56
Titel:
Wenn der Arm einen Meter lang ist und 200 Kilogramm wiegt, ist das eine Gewichtskraft von etwa 2000N. Die Masse von 200 Kilogramm habe ich erst mal nicht hinterfragt, die Helfer halten sich hier an die Aufgabe, sonst gibt es nur weitere Verwirrung.
Ich habe dann mangels Daten einfach angenommen, dass der Arm unten etwa eine Handbreit (ein Viertel seiner Länge) vom Körper wegsteht. Das ist ein Winkel von 14°.
Nun kann man diesen Arm wie ein
Fadenpendel
betrachten. Das heißt, die Kraft, die den Arm zum Körper zieht, ist der Sinus von 14° multipliziert mit den 2000N, also etwa 484N. Das ist etwa dieselbe Kraft, mit der eine 48-Kilogramm-Masse auf die Erde drückt.
Und wiederum mangels Daten habe ich angenommen, dass die "Unterseite der Achsel" ein Hundertstel der Armlänge von oben weg ist, also einen Zentimeter vom Gelenk.
Jetzt sagt das Hebelgesetz knallhart: wenn bei einem Meter 484 Newton drücken, drücken bei einem Zentimeter 48400 Newton. Und das entspricht der Kraft, mit der eine Masse von etwa 4,8 Tonnen auf die Erde drückt.
Thomas13
Verfasst am: 24. Jul 2025 08:23
Titel:
Hallo,
ich bereite mich gerade auf das neue Schuljahr vor.
Hebelgesetz ist bei uns auch Thema.
Aber kann es sein das ein 200 kg und 1 m langer Arm dann an dee "Kerbe" zwischen Oberkörper und Arm.
Also die Unterseite der Achsel, dann wenn die Puppe steht, tatsächlich 4,8 to wiegt????
Wobei welches Metall soll das sein?
Mit der Dichte von dem recht schweren Edelstahl komme ich beim durchschnittlichen Volumen eines Menschen nur auf 562 kg.
Ein Arm hat niemals 200 kg.
Ist aber für die Berechnung wohl auch egal.
Könnt ihr gute Literatur zu dem Thema Hebelgesetze empfehlen?
Am besten kostenlos.
Euer Forum ist toll.
Gerade auch für uns Schüler!
Danke euch
Philip2013
Verfasst am: 24. Feb 2025 11:33
Titel:
Neue Aufgabenstellung:
Die Arme werden seperat gefertigt.
Der Torso auch.
Verbinde diese so das die Kraftübertragung am größten ist.
Also ich würde Löcher in den Torso fräsen und an der Schulter hätte man Zapfen.
Diese steckt man in die Löcher und die Schweißnaht hält nur alles an Ort und Stelle.
Natürlich hat man zwischen Zapfen und Loch (Nut) immer etwas Spiel.
Geht das also und wie berechnet man so etwas?
Phillip2013
Verfasst am: 29. Nov 2024 19:42
Titel:
Ah ich verstehe. . .
Supi!
Danke für eure lieben Erklärungen.
Steffen Bühler
Verfasst am: 28. Nov 2024 13:03
Titel:
Wenn die Puppe auf der Seite liegt, will der Arm ja runter in die Horizontale. Da drücken also die vollen 200kg drauf.
(Gut, zu dem Zeitpunkt wusste ich noch nichts von dem Winkel, den ich mit 14° ja nach wie vor nur geschätzt habe, genauer müsstest Du nachmessen. Somit muss man in diesem Fall den Cosinus (etwa 0,97) davon reinmultiplizieren, das ist dann eine Kraft, die 194kg entspricht.)
Steht die Puppe dagegen, drückt der Arm bei 14° eben kaum noch dran, er ist ja schon fast senkrecht.
Phillip2013
Verfasst am: 28. Nov 2024 12:44
Titel:
Noch ganz kurz nachgefragt.
Warum ist es in dem Beispiel der auf der Seite liegenden Schaufensterpupppe das hundertfache von 200 kg und nicht von den errechneten 48 kg?
Phillip2013
Verfasst am: 27. Nov 2024 15:21
Titel:
KRASS!!!!
Vielen lieben Dank.
Steffen Bühler
Verfasst am: 27. Nov 2024 14:46
Titel:
Die 200 kg sind, wie gesagt, immer dieselben. So wie Du es beschreibst, geht es wohl um die Kraft, mit der der Arm durch die Schwerkraft an den Torso drückt, weil er ja um einen kleinen Winkel wie ein Pendel ausgelenkt ist und in die Senkrechte will.
Ich kenne mich mit Schaufensterpuppen nicht aus, aber der Arm ist dann unten vielleicht eine Handlänge vom Torso entfernt, und eine Handlänge ist etwa ein Viertel der gesamten Armlänge. Das ist ein Winkel von 14°, der Sinus davon ist etwa 0,24. Damit multipliziert sich dann die Gewichtskraft der 200 Kilogramm. Es wirkt also an den Fingerspitzen eine "Rückstellkraft", die einem Gewicht von immerhin 48kg entspricht. Und davon das Hundertfache in den Achseln.
Phillip2013
Verfasst am: 27. Nov 2024 14:03
Titel:
Die Arme sind ja leicht zur Seite gebogen (wegen dem anziehen der Kleidung).
Würden sie nicht gehalten werden durch die Verbindung Torso zu Schulter, dann würde diese durch das Eigengewicht ja nach Innen zur Seite "kippen" bis sie am Körper anliegen.
Hier wirkt doch auch ein Hebel?
Dieser ist wenn ich es richtig verstehe aber in diesem Fall so gering das sich an der Belastung von den 200 Kg nichts ändert?
Myon
Verfasst am: 27. Nov 2024 13:47
Titel:
Phillip2013 hat Folgendes geschrieben:
Wenn der Arm also nach Vorne ausgestreckt wäre, dann würde einDrehmoment von 1000 Nm wirken.
Muss man das dann in ein Gewicht umrechnen?
Den es wirken ja die 200 kg nach unten und außerdem dieses Drehmoment.
Man kann dies nicht direkt in ein Gewicht umrechnen. Auf die Schulter wirkt eine Kraft einerseits und -bei ausgestrecktem Arm- ein Drehmoment anderseits. Dies sind einfach zwei verschiedene Dinge.
Wollte man bei ausgestrecktem Arm ein Drehmoment auf die Schulter vermeiden, könnte man z.B. die Hand am Ende des Arms mit einer Kraft von 1000N nach oben unterstützen. Dann heben sich die beiden Drehmomente (bezogen auf die Schulter) auf:
Es würde dann aber immer noch eine Kraft von 1000N auf die Schulter wirken.
Siehe auch hier:
https://www.leifiphysik.de/mechanik/einfache-maschinen/grundwissen/einseitiger-hebel-und-drehmoment
Das erste Bild entspricht der Situation mit dem Arm, der am Ende mit einer Kraft unterstützt wird.
Phillip2013
Verfasst am: 27. Nov 2024 13:03
Titel:
Ach deswegen auf der Seite liegend.
Wegen dem Beispiel mit dem zweiseitigen Hebel dachte ich, daß sich nur alle Meter die Hebelkraft verdoppelt.
Steffen Bühler
Verfasst am: 27. Nov 2024 12:45
Titel:
Phillip2013 hat Folgendes geschrieben:
Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:
Deine Schaufensterpuppe entspricht nun einem einseitigen Hebel, etwas so wie ein Nussknacker.
...
in der Achsel, also vielleicht eine Hunderstel Armlänge vom Drehpunkt entfernt, mit dem Hundertfachen.
Das hundertfache in der Achsel wäre dann bei einem zweiseitigen Hebel?
Nein, ich schrieb ja, dass es sich hier um einen einseitigen Hebel handelt. Du hebst den Arm an, legst eine Nuss in die Achsel und drückst mit etwas Kraft den Arm herunter. Dann wird die Nuss mit der hundertfachen Kraft zerdrückt.
Phillip2013
Verfasst am: 27. Nov 2024 12:31
Titel:
Myon hat Folgendes geschrieben:
Als Ergänzung: Man muss unterscheiden zwischen Kräften und Drehmomenten.
Auf eine Masse m=200kg wirkt unabhängig von einem Hebel immer die Gewichtskraft m*g, also etwa 2000N.
Drehmoment ist die "Drehwirkung" einer Kraft, "Kraft mal Hebelarm". Wenn die Kraft senkrecht an einem Hebel angreift, gilt
Dabei ist r der Abstand von der Drehachse zum Angriffspunkt der Kraft. Greift die Kraft in einem Winkel alpha zum Hebel an, gilt
Auf den Arm der Schaufensterpuppe wirkt die Gewichtskraft 2000N (200kg für einen Arm... muss Blei oder Gold sein?;-)) Dies ist unabhängig davon, in welchem Winkel der Arm ausgelenkt ist. Unabhängig vom Winkel wirkt damit auch eine Kraft von 2000 N auf die Schulter nach unten. Unterschiedlich ist aber das Drehmoment: hängt der Arm senkrecht herunter, wirkt kein Drehmoment auf die Schulter, denn der Winkel zwischen Hebel und Kraft ist gleich null. Ist der Arm horizontal, wirkt ein Drehmoment von
Dabei wurde angenommen, dass der Schwerpunkt des Arms und damit der Angriffspunkt der Gewichtskraft in der Mitte liegt.
Wenn der Arm also nach Vorne ausgestreckt wäre, dann würde einDrehmoment von 1000 Nm wirken.
Muss man das dann in ein Gewicht umrechnen?
Den es wirken ja die 200 kg nach unten und außerdem dieses Drehmoment.
Hängt der Arm nur nach unten, dann auch kein Drehmoment.
Phillip2013
Verfasst am: 27. Nov 2024 12:27
Titel:
Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben:
Reden wir besser von Kräften als von Massen, denn die Masse bleibt ja jeweils gleich und wird nicht immer schwerer.
Dein erstes Beispiel beschreibt einen zweiseitigen Hebel. Wenn Du die Latte einen Meter vor dem Abgrund festhältst und das Gewicht einen Meter über dem Abgrund drauflegst, musst Du etwa 500 Newton aufbringen, damit die Latte nicht kippt. Das entspricht also genau der Gewichtskraft, mit der die Masse auf die Erde drückt.
Schiebst Du die Masse nun ganz nach hinten, also zehn Meter vom Abgrund, und Du hältst nach wie vor bei einem Meter fest, musst Du die zehnfache Kraft aufbringen, damit nichts kippt. Also 5000 Newton, das ist schon recht viel.
Deine Schaufensterpuppe entspricht nun einem einseitigen Hebel, etwas so wie ein Nussknacker. Machen wir mal eine Vereinfachung und stellen ihn uns ebenfalls als eine Latte vor, an deren Ende eine 200-kg-Masse befestigt ist. Dann entspricht das Beispiel ungefähr dem ersten.
Wenn die Puppe seitlich liegt, wird der Arm in Hüfthöhe mit 2000 Newton drücken. Auf halber Höhe, etwa beim Ellenbogen, ist es das Doppelte, und in der Achsel, also vielleicht eine Hunderstel Armlänge vom Drehpunkt entfernt, mit dem Hundertfachen.
Viele Grüße
Steffen
Das hundertfache in der Achsel wäre dann bei einem zweiseitigen Hebel?
Myon
Verfasst am: 27. Nov 2024 11:27
Titel:
Als Ergänzung: Man muss unterscheiden zwischen Kräften und Drehmomenten.
Auf eine Masse m=200kg wirkt unabhängig von einem Hebel immer die Gewichtskraft m*g, also etwa 2000N.
Drehmoment ist die "Drehwirkung" einer Kraft, "Kraft mal Hebelarm". Wenn die Kraft senkrecht an einem Hebel angreift, gilt
Dabei ist r der Abstand von der Drehachse zum Angriffspunkt der Kraft. Greift die Kraft in einem Winkel alpha zum Hebel an, gilt
Auf den Arm der Schaufensterpuppe wirkt die Gewichtskraft 2000N (200kg für einen Arm... muss Blei oder Gold sein?;-)) Dies ist unabhängig davon, in welchem Winkel der Arm ausgelenkt ist. Unabhängig vom Winkel wirkt damit auch eine Kraft von 2000 N auf die Schulter nach unten. Unterschiedlich ist aber das Drehmoment: hängt der Arm senkrecht herunter, wirkt kein Drehmoment auf die Schulter, denn der Winkel zwischen Hebel und Kraft ist gleich null. Ist der Arm horizontal, wirkt ein Drehmoment von
Dabei wurde angenommen, dass der Schwerpunkt des Arms und damit der Angriffspunkt der Gewichtskraft in der Mitte liegt.
Steffen Bühler
Verfasst am: 27. Nov 2024 10:23
Titel:
Reden wir besser von Kräften als von Massen, denn die Masse bleibt ja jeweils gleich und wird nicht immer schwerer.
Dein erstes Beispiel beschreibt einen zweiseitigen Hebel. Wenn Du die Latte einen Meter vor dem Abgrund festhältst und das Gewicht einen Meter über dem Abgrund drauflegst, musst Du etwa 500 Newton aufbringen, damit die Latte nicht kippt. Das entspricht also genau der Gewichtskraft, mit der die Masse auf die Erde drückt.
Schiebst Du die Masse nun ganz nach hinten, also zehn Meter vom Abgrund, und Du hältst nach wie vor bei einem Meter fest, musst Du die zehnfache Kraft aufbringen, damit nichts kippt. Also 5000 Newton, das ist schon recht viel.
Deine Schaufensterpuppe entspricht nun einem einseitigen Hebel, etwas so wie ein Nussknacker. Machen wir mal eine Vereinfachung und stellen ihn uns ebenfalls als eine Latte vor, an deren Ende eine 200-kg-Masse befestigt ist. Dann entspricht das Beispiel ungefähr dem ersten.
Wenn die Puppe seitlich liegt, wird der Arm in Hüfthöhe mit 2000 Newton drücken. Auf halber Höhe, etwa beim Ellenbogen, ist es das Doppelte, und in der Achsel, also vielleicht eine Hunderstel Armlänge vom Drehpunkt entfernt, mit dem Hundertfachen.
Viele Grüße
Steffen
Phillip2013
Verfasst am: 27. Nov 2024 09:27
Titel: Hebelgesetz
Meine Frage:
Hallo.
Ich habe Proböeme damit heraus zu finden wo das Hebelgesetz gilt.
Wir machen das gerade im Unterricht und unser Lehrer ist Ars....
Wenn ich eine Latte an einem Abgrund befestige und diese ragt 10 m über den Abgrund hinaus. Da lege ich 50 kg drauf. Dann werden doch die 50 kg immer schwerer, je weiter ich mich vom Festpunkt der Latte am Abgrund entferne.
Richtig?
Wenn ich eine Schaufensterpuppe nehme an der die Arme herunter hängen. Dann sind diese ja immer leicht gebogen und zwischen Körper umd Armen ist Luft weil die angezogen werden müssen.
Also hat man als Festpunkt nur die Verbindung von Oberkörper zur Schulter.
Sagen wir der Arm wiegt 200 kg. Durch seine Leicht gebogene Form und durch die Schwerkraft, würden sich die Arme eigentlich nach Innen biegen, bis sie am Körper mit den Händen anliegen.
Also herrscht dort die größte Belastungsspannung wo der Übergang it von Achsel zu Körper.
Also in dieser Falte.
Der Arm ist ca. 1 m lang.
Herschen dort dann auch die 200 kg oder wird das mehr?
Ih weiß nicht ob hier ein Hebel gilt.
Ich werde noch bekloppt.
Vermutlich wäre, wenn überhaupt die Armlänge dann der Hebel.
Aber wie berechnet man das?
Bitte, bitte helft mir.
Meine Ideen:
Ich hab leider Null Plan.