Prisma Physik 2, Schulbuch

4 F Zug F Zug F Zug F G a) F G F G b) F Zug F Zug a) b) Noch mehr Rollen Wenn man eine feste und eine lose rolle kombiniert, entsteht ein Flaschenzug. oft werden sogar zwei, drei, vier oder mehr feste und lose rollen verwendet (  b1). Noch weniger Zugkraft im bild 1b siehst du einen Flaschenzug mit zwei festen rollen, zwei losen rollen und einer last. Wie groß wird die zugkraft sein? die last hat eine masse von 800g. die Gewichtskraft beträgt somit 8n. die zugkraft wird mit einem Federkraftmesser ermittelt. sie beträgt 2n, also nur noch ein viertel der Gewichtskraft. Grund dafür ist die seilführung. bei einem Flaschenzug kommt es auf die Anzahl der seilstücke an, die die last tragen. in diesem experiment sind es vier tragende seilstücke (in bild 1 grün gekennzeichnet). das letzte seilstück trägt keine last. denn mit der letzten rolle, einer festen rolle, wurde nur die Kraft- richtung geändert. es sind demnach vier seilstücke, auf die die last verteilt wird. deshalb braucht man nur noch ein viertel der Kraft aufzuwenden. im bild 3 siehst du zwei Flaschenzüge. beide bestehen aus zwei losen und zwei festen rollen. Achte genau auf die seil- führung. die tragenden seilstücke sind wieder mit Farbe gekennzeichnet. der Flaschenzug im bild 3a verfügt über fünf tragende seilstücke, weil die letzte rolle eine lose rolle ist und somit das letzte seilstück die last mitträgt. der Flaschen- zug im bild 3b hat nur vier tragende seil- stücke, denn die letzte rolle ist eine feste rolle und so zählt das letzte seilstück nicht mit zu den tragenden. verfügt der Flaschenzug über fünf tra- gende seilstücke, dann ist die zugkraft nur noch etwa ein Fünftel der Gewichtskraft der last. bei sechs tragenden seilstücken beträgt die zugkraft nur noch etwa ein sechstel der Gewichtskraft usw. bei einem Flaschenzug ist die zugkraft der quotient aus der Gewichtskraft der last und der Anzahl der tragenden seilstücke n . F zug = F G : n Auch dies gilt nur, wenn die Gewichts- kräfte von seil und rollen sowie die auftre- tenden reibungskräfte unberücksichtigt bleiben. Wie groß ist der Zugweg? in einem experiment kannst du messen, wie lang hubweg und zugweg bei einem Flaschenzug jeweils sind. verwende zu- nächst einen Flaschenzug mit vier tra- genden seilstücken (  b2). soll der Körper damit 10cm hochgehoben werden, wirst du feststellen, dass der zug- weg 40cm beträgt. der zugweg ist dem- nach viermal so lang wie der hubweg. bei einem Flaschenzug mit fünf tragenden seilstücken ist der zugweg fünfmal so lang wie der hubweg usw. der nachteil eines Flaschenzuges ist also, dass der zugweg sehr lang wird. bei einem Flaschenzug ist die länge des zugweges gleich dem Produkt aus der länge des hubweges und der An- zahl der tragenden seilstücke n . s zug = s hub · n  lose und feste rollen zusammen ergeben einen Flaschenzug. 3 verschiedene Zugkräfte bei gleicher rollenanzahl � ��� � ��� � ��� 2 Bestimmung des Zugweges Der Flaschenzug E Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verl gs öbv