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Flaschenzug ( lose + fest Rollen )

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Sonntag, 20. Juli 2014 um 19:50 Uhr

Mit dem Flaschenzug befassen wir uns in diesem Artikel der Physik. Dabei wird erklärt, was man unter einem Flaschenzug versteht und was man eigentlich unter festen und losen Rollen zu verstehen hat. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Mechanik.

Um sehr schwere Lasten zu heben, verwendet man gerne so genannte "Flaschenzüge". Diese helfen dabei, die Kraft für das Heben der Last zu verringern. Die Sache hat jedoch leider einen Haken, denn das Seil und der Zugweg werden deutlich länger. Um den Flaschenzug besser verstehen zu können, sehen wir uns jedoch erst einmal einzelne Bauteile eines solchen an. Es geht also im nächsten Abschnitt erst einmal um lose Rollen und feste Rollen und dann setzen wir diese zu einem Flaschenzug zusammen.

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Feste Rollen und lose Rollen

Man unterscheidet in der Mechanik zwei verschiedene Typen von Rollen. Die festen Rollen und die losen Rollen.

Feste Rolle:

Eine feste Rolle ist so befestigt, dass sie ihre Position während der Benutzung nicht ändert. Mittels fester Rollen werden Kräfte umgelenkt. Die Zugkraft FZ bleibt unverändert und ist so groß wie die Gewichtskraft FG, nur die Zugrichtung wird beeinflusst. Es muss umgangssprachlich ausgedrückt also eine gleich große Kraft aufgewendet werden. Wir haben bei einer festen Rolle also keine Kraftersparnis. Manchmal ist es jedoch einfacher eine Kraft in eine andere Richtung aufzubringen. Die folgende Grafik zeigt eine feste Rolle sowie die mathematischen Zusammenhänge.

Feste Rolle

Lose Rollen:

Lose Rollen liegen in der Seilführung und werden vom Seil getragen. Jeder der beiden Teile des Seils, die die lose Rolle einschließen, nimmt 50% der Kraft auf. Auf diese Weise lässt sich eine Last mit dem halben Kraftaufwand heben. Allerdings wird der Zugweg dann doppelt so groß wie der Lastweg. Die folge Grafik zeigt eine lose Rolle.

Lose Rolle


Der Flaschenzug

Ein Flaschenzug ist eine einfache Maschine, die den Betrag der aufzubringenden Kraft zum Bewegen von Lasten verringert. Der Flaschenzug besteht aus festen und/oder losen Rollen und einem Seil. Die Gewichtskraft der Last verteilt sich auf die Anzahl der tragenden Seile ( in der nächsten Grafik sind das vier ). Damit beträgt die Zugkraft FZ ein Viertel - also 25 Prozent - der Gewichtskraft FG. Folglich ist auch der Zugweg Sz viermal so groß wie der Lastweg.

Flaschenzug

Ein paar Randbedingungen sollen hier noch erwähnt werden. So gelten diese Zusammenhänge nur, wenn man sämtliche Reibung an den Rollen vernachlässigen kann. Außerdem wird hierbei die Masse der Rollen vernachlässigt.

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