Arbeitsblatt: Rollen, Flaschenzug

4. Rollen Wir beobachten 1. den Kraftaufwand zum Heben einer Last (eines Gewichts) a) Direktes Heben b) Heben zu zweit c) Heben mit einer festen Rolle d) Halten und Heben mit einer losen Rolle Der Flaschenzug Durch eine geschickte Kombination von Rollen, um welche ein Seil geschlungen wird, gelingt es, einen Kraftwandler aufzubauen, mit dem eine hohe Kraftersparnis beim Heben von Lasten möglich ist. Flaschenzüge waren schon im Altertum bekannt, sie werden auch heute noch zum Heben schwerster Lasten eingesetzt. Der Flaschenzug besteht aus festen und/oder losen Rollen sowie einem Seil oder einer Kette. Die Gewichtskraft der Last verteilt sich auf die Anzahl der tragenden Seile. Der Eimer ist mit 25l Wasser gefüllt. Wie viel Kraft muss der Cowboy aufwenden um den Eimer zu bewegen? (1N enspricht 100g Masse) Wie viele tragende Seile zählst du bei diesem Flaschenzug? Die Gewichtskraft des Blocks beträgt 42N mit welcher Kraft musst du ziehen, um das Gewicht zu bewegen? Wir beobachten 2. die Lange des Weges der Kraft: Kraftweg 3. die Lange des Weges der Last (des Gewichts): Lastweg Versuch: Welcher Kraftweg muss zurückgelegt werden um das Gewicht um einen „Strich zu heben? Lastweg soll also 1 „Strich sein. Wir können zwar weniger Kraft einsetzen, dann verlängert sich aber der Weg. Eine Regel der Mechanik kennen wir ja bereits, sie sagt uns: Was wir also an Kraft sparen, müssen wir an Weg zulegen. Arbeit kann nicht gespart werden! Statt die Rollen nacheinander zu positionieren kann man sie auch übereinander hängen. Beschrifte die tragenden Seile mit 1-? Baue diesen Flaschenzug nach. Hänge eine Kugel mit der Masse 1kg daran. Welche Kraft brauchst du um das Gewicht zu bewegen? Übungen 1. Rechne um in Newton und beschrifte die Gewichte neu. 2. Welche Kraft musst du aufbringen um das Gewicht zu heben? 3. Welchen Kraftweg musst du zurücklegen, damit das Gewicht 1m gehoben wird?. Bei welchem Bild wird mehr Arbeit verrichtet? Begründe Bei welchem Bild muss der untere Arbeiter mehr Kraft aufwenden? Bei welchem Bild muss der untere Arbeiter mehr Weg zurücklegen? Wird hier Kraft gespart? Begründe deine Antwort