Um sich etwas leicht zu machen, was eigentlich schwer ist, hilft es, wenn man einen Hebel hat! Und der ist schnell hergestellt!
Man nehme:
Große Variante:
- ein Brett
- ein Rohr
- eine Last, zum Beispiel ein Buch
Kleine Variante:
- z.B. einen sehr dicker Stift
- Lineal
- eine kleinere Last, zum Beispiel ein Stück Schokolade
Streng genommen ist ein Hebel nichts anderes als ein starres Brett, das sich um einen Punkt dreht. Dieser Punkt wird Drehpunkt genannt und teilt das Brett in zwei Teile. Legt ihr ein Brett auf ein Rohr und auf die eine Seite zum Beispiel ein Buch, könnt ihr das Prinzip genau beobachten.
Das, was man heben will, wird Last genannt (das Buch). Der eine Teil des Brettes, auf dem die Last liegt, ist der Lastarm. Der gegenüberliegende Teil, der nach oben ragt und mit wenig Kraftaufwand runtergedrückt werden soll, um die Last zu heben, nennt sich – na? – natürlich Kraftarm.
Dank des Hebels kann man nämlich mit wenig Kraft, auch wenn man ganz klein ist, auf den Kraftarm drücken und trotzdem große Lasten bewegen. Dasselbe Prinzip kennt man von einer Wippe.
Aber wieso ist das so und was muss man beachten?
Wenn der Drehpunkt das Brett genau in der Mitte teilt, dann bringt ein Hebel nicht so viel, denn um zum Beispiel 50 Kilogramm hochzuheben, muss man dann auch mit der Kraft von 50 Kilogramm den Kraftarm runterdrücken. Wenn man aber den Drehpunkt etwas weiter zur Last bewegt, dann sieht man, wie das Ende der Kraftarm-Seite sich nach oben bewegt. Das bedeutet: Wenn man dieses Ende auf den Boden drücken möchte, muss man einen längeren Wegzurücklegen.
Klingt erst mal nach einem Nachteil, aber der längere Weg bedeutet tatsächlich, dass man weniger Kraft braucht, um dieselbe Arbeit zu leisten.
Hier nochmal anders ausgedrückt: Je näher der Drehpunkt an der Last ist, desto weniger Kraft braucht man, um die hochzuheben.
Wunderbar, dass man mit einem solch simplen Ansatz schwere Dinge heben kann.
Probiert es selbst einmal aus. Wenn ihr gerade kein Brett und eine schwere Last zur Hand habt, funktioniert es auch mit einem Lineal, einem extradicken Stift und tafelweise Schokolade. Einfach mal den Drehpunkt verändern und gucken, was passiert. Ah!
