Warum kann man beim Flaschenzug mit der festen Rolle keine Kraft einsparen?
Die feste Rolle beim Flaschenzug
8 Antworten
Durchs Anheben erhöht man die potentielle Energie des Körpers indem man Hubarbeit verrichtet. Arbeit ist allgemein definiert als "Kraft mal Weg": W = F*s. Durch die Verwendung von nur einer Rolle ändert sich nicht die Strecke, die man das Seil ziehen muß, weil sich eben nur die Richtung des Zuges ändert.
Da die potentielle Energie des Körpers nur davon abhängt wie hoch über dem Startpunkt der Endpunkt liegt und nicht davon wie er dahin gelangt ist, ist die Arbeit mit keiner, einer oder zwei Rollen gleich groß, solange man auf dieselbe Höhe anhebt.
Da sich der Weg nicht ändert, wenn man von keiner auf eine Rolle wechselt, darf sich auch die Kraft nicht ändern.
Wenn man nun eine feste und eine lose Rolle hat, dann läuft das Seil von der festen Rolle zu losen Rolle und zurück. Hebt man nun den Körper an dann verkürzen sich diese beiden Wege gleichzeitig. Bei einer Höhendifferenz von 4m verkürzen sich beide Wege um jeweils 4m, man muß als insgesamt 8m Seil ziehen. Und da die potentielle Energie immer noch gleich groß ist, aber der Weg größer wurde, muß jetzt die Kraft kleiner werden.
Weil sie Fest ist
Mal eine andere Version als Antwort:
Bei jeder Rolle ist die Summe beider Seilkräfte so groß wie die entgegengesetze Kraft, mit der die Rolle festgehalten wird (an der Drehachse). Dies gilt, wenn die Seile antiparallel sind.
Beispiel: Kraft in jedem Seil = 5N, die Kraft auf die Drehachse ist dann 10N.
Feste Rolle: Der Mensch zieht am Seil, das Gewicht am anderen Seil (an der anderen Seite), also sind die Kräfe gleich.
Lose Rolle: Der zieht am Seil, das Gewicht aber an der Drehachse , daher sind die Kräfte im Verhältnis 1:2.
Es wird nur die Richtung der Zugkrftraft geändert.
bei der losen rolle wird durch die bewegung des umlenkpunktes der weg verlängert,woraus resultiert,daß die aufgewendete kraft sich verringert.
bei der festen rolle änderst du nur die richtung der kraft.