Big Bang 2, Schulbuch

63 8.2 Der Hebel fernt ist. Nach diesem Prinzip funktioniert auch das Öffnen der Farbdose ( A10 ): langer rechter Kraftarm, kurzer linker Lastarm. So kann die eingesetzte Kraft vervielfacht werden. Aus zwei zweiarmigen Hebeln kannst du verschiedene Werkzeuge machen, zum Beispiel Zangen ( B 8.15 a ). Bei diesen ist der Zangenkopf (Lastarm) immer viel kürzer als die Griffe (Kraftarm). Wie lang der Kraftarm ist, hängt davon ab, wo du zusammendrückst – je wei- ter außen, desto besser. a) Eine Beißzange besteht aus zwei zweiarmigen Hebeln. In diesem Beispiel verfünffacht sie die Kraft der Hand. b) Ein Nussknacker besteht aus zwei einarmigen Hebeln und verdreifacht in diesem Fall die Kraft. B 8.15 Es gibt aber auch einarmige Hebel . Bei diesen be­ findet sich die Drehachse an einem der Enden. Die häufigsten einarmigen Hebel im Alltag sind Tür­ schnallen . Je weiter außen du drückst, desto mehr wird deine Kraft verstärkt ( A7 ). Auch eine Scheibtruhe wirkt wie ein einarmiger Hebel und erhöht die Kraft, die auf die Griffe wirken ( B 8.16 ). Und ein klassischer Nussknacker besteht aus zwei einarmigen Hebeln ( A6 ; B 8.15 b ). Hebel kommen aber nicht nur bei verschiedenen All- tagsgeräten vor, viele hast du auch in deinem eigenen Körper . Jedes deiner Gelenke bildet mit den beteilig- ten Knochen physikalisch gesehen einen Hebel. Oft sind die Verhältnisse sehr kompliziert, aber in manchen Fällen lässt sich das Hebelgesetz ganz simpel anwenden ( 1  Info: Jäger und Sammler ; 1  Info: Säbelzahntiger ). Jäger und Sammler Ellbogen und Unterarm bilden einen einarmigen Hebel . Die Bizepssehne setzt nahe dem Ellbogen an. Kraft- und Lastarm haben ein Verhältnis von 1 zu 7 ( B 8.17 a ). In dieser Position muss der Bizeps immer das Siebenfache der Gewichtskraft aufwenden ( A9 )! B 8.16 Hier wird also auf den ersten Blick Kraft ver­ schwendet. a) Die Hebelverhältnisse beim Unterarm b) So wäre es, würde die Bizepssehne am Handgelenk ansetzen. B 8.17 Würde die Bizepssehne am Handgelenk ansetzen ( b ), brächte das zwar eine Kraftersparnis, aber auch eine Menge Nachteile mit sich. Im Fall a wird zwar Kraft verschwendet, aber der Muskel ist besser geschützt . Außerdem: Stell dir mal vor, wie die Ärmel von Hem- den und Pullovern dann aussehen müssten! Es gibt bei a aber noch einen anderen, wichtigen Vorteil: Wenn sich der Bizeps um 1 cm verkürzt, bewegt sich der Handteller um 7cm! Der Arm übersetzt also auf Ge­ schwindigkeit , und das war bei unseren Vorfahren in der Urzeit beim Jagen mit dem Speer ein Riesenvorteil! Säbelzahntiger Knöchel und Fuß bilden einen zweiarmigen Hebel mit dem Verhältnis 2,5 : 1 ( B 8.18 ). Der Wadenmuskel muss somit die zweieinhalbfache Kraft erzeugen, die gera- de auf den Fußballen wirkt. Auch das sieht nach Ver- schwendung aus. Wenn sich aber der Wadenmuskel um 1 cm verkürzt, be- wegt sich der Fuß- ballen um 2,5 cm. Auch der Fuß über- setzt auf Geschwin­ digkeit – sicherlich kein Nachteil, wenn man früher dem Säbelzahntiger ent­ kommen wollte. Hebel sind einfache Maschinen, mit denen man entweder Kraft oder Geschwindigkeit gewinnen kann. Sie sind nicht nur im Alltag von unschätzbarem Wert, sondern befinden sich auch in deinem Körper. Die Hebel am Fuß B 8.18 Nur zu Prüfzwecken – Eig ntum des Verlags öbv