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Drehmoment 06:21 min

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Transkript Drehmoment

Hallo und herzlich willkommen zu meinem Lernvideo. Ich bin Niklas und werde euch heute das Drehmoment erklären. Ich wünsche euch nun viel Spaß beim Zuschauen. Um das Drehmoment wirklich zu verstehen, ist es notwendig folgende physikalische Eigenschaften und Gesetz zu erklären. 1. Der zweiseitige Hebel. 2. Der einseitige Hebel. 3. Das daraus resultierende Hebelgesetz. Und wenn ihr das verstanden habt, sollte euch schnell klar werden, was genau das Drehmoment ist. Hebel helfen uns durch wenig Kraftaufwand viel Kraft zu erzeugen. Hier seht ihr ein paar nützliche Gegenstände, wo wir das ausnutzen. Unter einem Hebel versteht man in der Physik einen Kraftwandler, bestehend aus zwei Hebelarmen und einem gemeinsamen Drehpunkt. Der zweiseitige Hebel wird euch bestimmt von der Wippe bekannt sein. Um die Wippe im Gleichgewicht zu halten, muss dabei die schwerere Person weiter zum Drehpunkt rutschen. Oder aber die leichtere Person rutscht von diesem weg. Die Hebelarme sind nun die Abstände zwischen Drehpunkt und den angreifenden Kräften. In diesem Beispiel sind die angreifenden Kräfte die Gewichtskräfte der Personen rechts und links der Wippe. Aus der Wippe lässt sich auch ein einseitiger Hebel darstellen. Beide Personen befinden sich dazu auf derselben Seite. Die eine Person sitzt weiterhin auf der Wippe und die zweite Person hält die Wippe, sodass diese wieder im Gleichgewicht ist. Die von den Personen ausgehenden Kräfte sind nun entgegengerichtet. Also die Gewichtskraft der sitzenden Person zeigt in die entgegengesetzte Richtung der Haltekraft, die die stehende Person aufwenden muss. Aus der Wippendarstellung von einseitigem oder zweiseitigem Hebel können wir nun das Hebelgesetz formulieren. Die Gewichtskraft F1 der Person eins mal dem Hebelarm r1 ist gleich der Gewichtskraft F2 der Person zwei mal dem Hebelarm r1. Dies gilt aber nur in Gleichgewichtslage der Wippe. Soweit klar? Dann kommen wir nun endlich zur Erklärung und Definition des Drehmoments. Wer schon einmal eine Schraube in eine Wand oder ähnliches gedreht hat, wird bemerkt haben, dass zum Ende hin eine größere Kraft nötig ist, um die Schraube weiter zu drehen. Hier kann man sagen, das Drehmoment der Schraube nimmt zu. Um das Drehmoment der Schraube weiter zu vergrößern, kann man entweder mehr Kraft aufwenden und/oder einen längeren Hebelarm verwenden. Mit einem längeren Hebelarm seid ihr bei gleichem Kraftaufwand in der Lage das Drehmoment der Schraube weiter zu vergrößern und ihr erreicht somit einen festeren Sitz der Schraube in der Wand. Am Beispiel der Schraube ist gut zu erkennen, dass das Drehmoment eine Drehrichtung hat. In diesem Fall folgt die Drehrichtung dem Uhrzeigersinn. Wir können das Drehmoment mit folgender einfacher Formel nun berechnen. Das Drehmoment M ist gleich der wirkenden Kraft F am Hebelarm mal der Länge des Hebelarms r: M = Fr. Die Einheit setzt sich zusammen aus Newton mal Meter. Folglich heißt die Einheit für das Drehmoment M Newtonmeter (Nm). Wo steckt nun das Drehmoment bei der Wippe? Stellt euch nun beide Wippenseiten als getrennt vor. Im Drehpunkt, also dort, wo die Drehmomente durch die angreifenden Kräfte entstehen, ergibt sich für die linke Person eine Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn und für die rechte Person eine Drehrichtung mit dem Uhrzeigersinn. Die Wippe ist genau dann im Gleichgewicht, wenn die Drehmomente, welche eine entgegengesetzte Drehrichtung haben, gleichgroß sind, sich also gerade ausgleichen. M1 ist also gleich M2 (M1 = M2. Nun hoffe ich, dass ihr folgende Definition des Drehmoments verstehen könnt. Wirkt eine Kraft F senktrecht auf einen Hebelarm r, so ergibt sich der Betrag des Drehmoments aus der Kraft F multipliziert mit dem Hebelarm r. Vielleicht ist euch ja aufgefallen, dass die Einheit des Drehmoments, Newton mal Meter, also Newtonmeter, dieselbe Einheit wie für die Energie ist, eben auch Newtonmeter. Der Unterschied ist aber, dass die Kraft beim Drehmoment senkrecht auf den Hebelarm wirkt und daher keine Arbeit verrichtet wird. Bei Energie, beziehungsweise Arbeit, zeigen Kraft und Weg in dieselbe Richtung. Wir fassen nun zusammen, was wir heute gelernt haben: Wir haben die Unterschiede zwischen einseitigem und zweiseitigem Hebel kennengelernt und wissen nun, dass es dabei lediglich auf die Anordnung der Hebelarme ankommt. Wir haben das Hebelgesetz abgeleitet, welches lautet: F1r1 = F2r2. Und natürlich haben wir das Drehmoment kennengelernt, mit der einfachen Formel: M = Fr, und der Einheit Newtonmeter (Nm). So, ich hoffe nun, ich konnte euch heute klar machen, was es mit dem Drehmoment auf sich hat. Macht es gut, euer Niklas.

12 Kommentare
  1. Default

    niklas ist sehr motiviert

    Von Arsin S., vor 3 Monaten
  2. Ohne titel 1

    Test ist gerettet! Sehr gutes Video! =)

    Von Michael Z., vor etwa 4 Jahren
  3. Default

    ja

    Von Msvoss, vor mehr als 4 Jahren
  4. Default

    Super Video! :))

    Von Rina22, vor fast 5 Jahren
  5. Default

    Super gutes Video! :)

    Von Iwana, vor etwa 5 Jahren
  1. Default

    Tolles Video Niklas. Ich habe viel gelernt.

    Von A Alia, vor mehr als 5 Jahren
  2. Nikolai

    @Prosi: Das hängt ab von deinem Bundesland und deiner Schule. Da es kein einheitliches Physik Curriculum gibt ist eine eindeutige Einordnung in die Klassenstufe nicht möglich. Es freut mich aber das dir das Video gefallen hat!

    Von Nikolai P., vor mehr als 5 Jahren
  3. Default

    Gutes Video, aber ich persönlich glaube, dass das erst stoff der 9 Schullstuffe ist :)

    Von Prosi Sylvi, vor mehr als 5 Jahren
  4. Default

    okay dankeschön ;)

    Von Fabienne S., vor mehr als 5 Jahren
  5. Nikolai

    @Fabienne: M ist der Betrag des Drehmoments, F steht für die Kraft die am Hebelarm wirkt und r steht für die Länge des Hebelarms.

    Von Nikolai P., vor fast 6 Jahren
  6. Nikolai

    Die Länge des Hebelarms r ist der Abstand zwischen dem Drehpunkt und dem Punkt an dem die Kraft wirkt.

    Von Nikolai P., vor fast 6 Jahren
  7. Default

    Willst du mir nochmal ein bisschen genauer erklären was genau M, F und r sind??

    Von Fabienne S., vor fast 6 Jahren
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