Wer kann mir einen Flaschenzug erklären?

[Infosucher]

Hi, ich beschäftige mich gerade mit einem Flaschenzug. Dabei bin ich auf Wikipedia auf dieses Bild gestoßen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Four_pulleys.svg

Das erste Bild ist klar. Aber beim zweiten geht es schon los. Dort ist der Weg s=20 cm angegeben. Aber der Hub des Gewichts ist nur 10 cm. Also der Weg teilt sich auf die Rollen auf. Nur irgendwie verstehe ich das nicht. Ich denke halt, dass wenn ich 20 cm ziehe ich auch einen Hub von 20 cm haben müsste am Gewicht.

Kann mir das vielleicht einer plausibel erklären was genau da vor sich geht? Ich brauche keine Formeln die mir irgendwas beweisen, sondern ich möchte mir das bildlich Vorstellen können was da genau passiert.

Danke Euch.

MfG
Infosucher

[aCiD]

Beim 2. Bild teilt sich quasi der gezogene Hub dann in links und rechts der belasteten Rolle auf und so hast du nur die Hälfte, die effektiv als Hub nach oben wirkt.

Greetz
aCiD

[AtTheEndofAugust]

genau das!

Anzahl der Rollen = Faktor mit dem du den Zug multiplizieren musst um den ursprünglichen Hub des Gewichtes zu erreichen

[Infosucher]

Beim 2. Bild teilt sich quasi der gezogene Hub dann in links und rechts der belasteten Rolle auf und so hast du nur die Hälfte, die effektiv als Hub nach oben wirkt.

Greetz
aCiD

Genau da liegt das Problem. Ich kann mir das nicht vorstellen. Das heißt also, wenn ich beim 2. Bild die oberste Rolle weglasse und direkt am rechten Seil der belasteten Rollen ziehe, müsste sich die gleiche Situation einstellen als wenn die obere Rolle vorhanden wäre? Also doppelt soviel Weg? Versuche die ganze Zeit eine Animation im Kopf ablaufen zu lassen. Aber es kommt immer nur das Selbe bei raus.

MfG
Infosucher

[jorge42]

Das heißt also, wenn ich beim 2. Bild die oberste Rolle weglasse und direkt am rechten Seil der belasteten Rollen ziehe, müsste sich die gleiche Situation einstellen als wenn die obere Rolle vorhanden wäre? Also doppelt soviel Weg? Versuche die ganze Zeit eine Animation im Kopf ablaufen zu lassen. Aber es kommt immer nur das Selbe bei raus.

MfG
Infosucher

ja genau, die obere Rolle dient der Umleitung nach unten. Du könntest es die ohne obere rolle so vorstellen, dass du auf einem Dach stehst, das Seil hochziehst, das am selben Dach befestigt ist und die Last hängt am Haken der unteren Rolle.

[amida maru]

hmm ich hab das dieses jahr erst gelernt aber weiß auch nimmer ganz genau.. ich schau ob ich die arbeitsblätter noch finden kann und erklärs dir falls ich sie finde...

[Trap]

Das Seil bleibt gleich lang und des Gewicht ist in den interessanten Fällen nicht am Ende des Seils befestigt sondern kann entlang des Seils rollen.

Für die Höhenänderung des Gewichts ist also nur wichtig wie sich die Länge des Seils zwischen der Verankerung oben und der Rolle unten verändert.

[sei laut]

Es gibt erstmal 2 Arten von Rollen. Freie und feste.
Feste leiten das Seil nur um, wie Jorge schon anhand der oberen Rolle beschrieben hat.
Freie Rollen halbieren das Gewicht. (beide Seilenden müssen dann 50% der Gegenrkaft aufbrngen)
(Die Begriffe frei und fest sind physikalisch falsch, so wurde es aber in der Schule gesagt)

Edit: Als Beispiel: Du hast beim 4. Bild 2 feste und 2 freie.
Die festen leiten um, haben also keinen Einfluss. Die freien halbieren, also (100N : 2) :2 (oder 100N : 4) und du weißt, wieviel Gewicht du ziehen musst.
Ich hoffe, die kleinen Formeln helfen statt verwirren. Sie sollen nichts beweisen.

[auki]

Zu erwähnen wäre noch, dass du bei einer "losen" Rolle die doppelte länge an Seil ziehen musst. Quasi 2m um 1m Höhe zu erreichen. Also wird die gleiche Arbeit verrichtet. Die Kraft halbiert sich und der Weg verdoppelt sich.

[aCiD]

Zu erwähnen wäre noch, dass du bei einer "losen" Rolle die doppelte länge an Seil ziehen musst. Quasi 2m um 1m Höhe zu erreichen. Also wird die gleiche Arbeit verrichtet. Die Kraft halbiert sich und der Weg verdoppelt sich.

Funktioniert somit wie eine Untersetzung...

Greetz
aCiD

[(del)]

stell dir mal vor, du hast einen ganz einfachen flaschenzug. du stellst dich oben auf einen turm und machst das eine seilende oben fest , behälst das andere in der Hand und schmeißt den Rest nach unten. du hast jetzt also eine schlaufe nach unten hängen, sagen wir mal sie hängt 50 Meter weit nach unten. jetzt hängt jemand unten in die schlaufen eine Rolle mit einem Haken ein. Frage: wie viel Seil musst du einziehen, bis der Haken ganz oben bei dir ankommt?
Logischerweise das ganze Seil, was nach unten hängt, die Rolle bleibt ja immer am tiefsten Punkt.
Eben haben wir gesagt, dass das Seil 50 Meter nach unten hängt. Und du weißt auch, dass es eine Schlaufe bildet. D.h. es hängt doppelt. also musst du 100 Meter Seil ziehen um alles Seil oben zu haben. und dann ist auch der Haken oben.
Mit anderen Worten, du hast 100 Meter Seil gezogen und der Haken ist dabei 50 Meter gewandert.

[Infosucher]

Vielen Dank an alle. Ihr habt mir sehr geholfen. So wie Bazooka es beschrieben hat, habe ich es mir vorhin auf einem Blatt Papier und einem Seil von 4m Länge welches auf der einen Seite befestigt ist und auf der anderen lose, klargemacht. So hängt die Rolle praktisch in der Schlaufe 2m durch. Ziehe ich nun an der losen Seite das Seil um einen Meter nach oben, so hängen nur noch 3m durch und die Hälfte (wo ja die lose Rolle liegt) wäre dann 1,5m. Also Hub von 0,5m.

Ist genau das was Bazooka auch schon schrieb. Wichtig ist eben nur, dass man sich das auch wirklich mal klar macht, da ich nicht immer alles als gegeben hinnehmen möchte.

Nochmals danke an alle.

MfG
Infosucher

[Kolos]

Vielen Dank an alle. Ihr habt mir sehr geholfen. So wie Bazooka es beschrieben hat, habe ich es mir vorhin auf einem Blatt Papier und einem Seil von 4m Länge welches auf der einen Seite befestigt ist und auf der anderen lose, klargemacht. So hängt die Rolle praktisch in der Schlaufe 2m durch. Ziehe ich nun an der losen Seite das Seil um einen Meter nach oben, so hängen nur noch 3m durch und die Hälfte (wo ja die lose Rolle liegt) wäre dann 1,5m. Also Hub von 0,5m.

Ist genau das was Bazooka auch schon schrieb. Wichtig ist eben nur, dass man sich das auch wirklich mal klar macht, da ich nicht immer alles als gegeben hinnehmen möchte.

Nochmals danke an alle.

MfG
Infosucher

Sehr gute Einstellung von dir. Die meisten geben sich keine Mühe um wirklich zu begreifen warum das so ist weil es ihnen zu anstrengend ist und geben daher sehr schnell auf. Auch wenn man es auf Anhieb nicht versteht, was ja nicht ungewöhnliches ist, darf man nicht aufgeben, denn erfolgreich wird man nur wenn man an der Sache dran bleibt und nicht aufgibt. Leider begnügen sich die meisten mit dem Wissen dass es eben so ist, ohne es wirklich zu verstehen. Das sind auch die typischen Auswendiglerner, die zwar ihr Wissen auf bestimmte Problemstellungen anwenden können aber scheitern, sobald die Rahmenbedingungen der Problemstellungen nicht den Eingeübten entsprechen, sprich wenn man weiterdenken muss.
In diesem Sinne weiter so ;)

[Actionhank]

das ganze funktioniert genau wie ein hebel. was immer dahinter steht, ist die formel energie=kraft*weg. wenn du also eine masse auf eine bestimmte höhe bringen willst, musste du eine bestimmte energie aufwenden. dabei sind die verteilung kraft und weg variable, d.h. langer wegmit wenig kraft oder eben kürzerer weg mit mehr kraft.

[Spasstiger]

Das Entscheidende ist halt, dass man auch die freien Rollen mit hochzieht. Bei einer freien Rolle im Flaschenzug wird das Seil somit auf zwei Seiten gleichzeitig verkürzt. Um die Rolle 10 cm anzuheben muss dann das Seil auf beiden Seiten um 10 cm verkürzt werden, d.h. man muss das Seil um 20 cm heranziehen.

Der größte Denkfehler ist wohl, wenn man alle Rollen als fest betrachtet.

[Kolos]

Jop, handelt sich um einen linearen Zusammenhang, daher der Weg ist antiproportional zur aufzubringenden Kraft. Kann man an deiner Formel sehen.