Hebelgesetz: Berechnen der Kraft F

Question

Aufgabe:

Berechne die Kraft F, welche notwendig ist, um das Fass die Stufe hinauf zu ziehen. Die Masse des Fasses sei m=50kg.


Problem/Ansatz:

Die Aufgabe soll mit dem Hebelgesetz gelöst werden. Wo liegt der Hebel und wie kann dieser berechnet werden?

Answer 1

Wo liegt der Hebel

Da der Hebelarm der senkrechte Abstand ist zwischen der Wirkungslinie der Kraft und dem Punkt, an dem der Kreis in der Zeichnung die Stufe berührt, hat F den Hebelarm r - h und die Gewichtskraft F_G = m * g als Hebelarm den waagerechten Abstand von der Stufenkante zur senkrechten Mittellinie des Kreises.

wie kann dieser berechnet werden?

Mit dem Satz des Pythagoras, weil der gesuchte F_G-Hebelarm eine Kathete eines rechtwinkligen Dreiecks ist, r - h die andere und r die Hypotenuse. Dieser Hebelarm hat also die Länge √(r² - (r-h)²).