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Der Unterarm als Hebel
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schwanzbartkiller
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Anmeldungsdatum: 24.10.2005
Beiträge: 1229
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BeitragVerfasst am: 15 Jun 2017 - 14:48:45    Titel: Der Unterarm als Hebel

Der Unterarm dient dem Menschen als Hebel.

Wenn man allerdings das Ellenbogengelenk als Drehpunkt betrachtet, stellt man fest dass die am Unterarm ansetzende Bizepssehne einen recht bescheidenen Hebel von wenigen Zentimetern hat, während ein Körper den man mit der Hand aufnimmt den gesamten Unterarm als Hebel nutzt, und somit eine deutlich höhere Drehkraft der Drehkraft des Bizeps beim Beugen entgegensetzt.

Das merkt man wenn man dasselbe Gewicht nicht mit der Hand aufnimmt sondern z.B. mit der Mitte des Unterarms, wodurch die aufzubringende Muskelkraft spürbar sinkt.

Analog erfolgen die Überlegungen zur Drehkraft des Trizeps, der ebenfalls einen recht kurzen Hebel zur Verfügung hat.

Überlegungen müssten korrekt sein, oder fällt Jemandem ein Fehler auf?

Danke
schwanzbartkiller
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Anmeldungsdatum: 24.10.2005
Beiträge: 1229
Wohnort: Düsseldorf

BeitragVerfasst am: 16 Jun 2017 - 23:32:27    Titel:

Die gleiche Situation liegt doch dann vor wenn eine Kraft von innen und eine zweite Kraft von außen auf eine Tür wirkt, und dabei die Entfernungen von den Angriffspunkten der Kräfte zum Drehpunkt/Scharnier der Tür unterschiedlich sind.

Greift die Kraft A wenige Zentimeter vom Scharnier an, und die entgegengesetzte Kraft B maximal entfernt vom Scharnier, hat Kraft B einen deutlichen längeren Hebel und dadurch eine deutlich höhere Drehkraft.

Kraft A mit dem kürzeren Hebel entspricht dabei der Drehhraft die der Bizeps aufbringt, und Kraft B mit dem längeren Hebel der Kraft die ein Gegenstand in der Hand aufbringt.
Frankx
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Anmeldungsdatum: 02.08.2010
Beiträge: 964

BeitragVerfasst am: 19 Jun 2017 - 10:46:26    Titel:

@Mr. Barbecue
Zitat:

Greift die Kraft A wenige Zentimeter vom Scharnier an, und die entgegengesetzte Kraft B maximal entfernt vom Scharnier, hat Kraft B einen deutlichen längeren Hebel und dadurch eine deutlich höhere Drehkraft.

Man spricht nicht von "Drehkraft", sondern von "Drehmoment"

Das Drehmoment ergibt sich zu:

M=F*L

M=Drehmoment
F=angreifende Kraft (senkrecht zu Hebelarm und Drehachse)
L=Länge Hebelarm (senkrecht zu Drehachse)

Drehachse, Hebelarm und Kraft stehen also alle senkrecht zueinander.
Wenn das nicht der Fall sein sollte, werden jeweils nur die senkrechten Anteile berücksichtigt (z.B. durch Kräftezerlegung)


Wenn also zwei gleich große Kräfte an unterschiedlich langen Hebelarmen angreifen, erzeugen sie unterschiedlich große Drehmomente um die Drehachse.
Bei einem Momentengleichgewicht zweier angreifender Kräftegilt also:

F1*L1+F2*L2=0

bzw.

F1*L1=-F2*L2

Dabei sind die Drehrichtungen der erzeugten Momente gegensätzlich, deshalb das Minuszeichen.
schwanzbartkiller
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Anmeldungsdatum: 24.10.2005
Beiträge: 1229
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BeitragVerfasst am: 23 Jun 2017 - 19:18:48    Titel:

Erst einmal Danke für die Antwort

Frankx hat folgendes geschrieben:

Man spricht nicht von "Drehkraft", sondern von "Drehmoment"


Oder von der Drehwirkung einer Kraft, falsche Formulierung meinerseits.

Der Rest ist mir bekannt.

Mir geht es in erster Linie darum ob ich die Drehachse und die Hebelarme des menschlichen Unterarm korrekt bestimmt habe. Nach meinem Verständnis ja, aber die Bestätigung wäre hilfreich.

Aber ist natürlich immer gut auf formale Fehler hingewiesen zu werden, und sinnvoll die thematischen Grundlagen abzuklären.
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