Inhaltsverzeichnis
a) Einarmiger Hebel
Eine etwa 50 cm lange Metallschiene hat zahlreiche äquidistante Bohrungen, durch die man eine horizontale Drehachse stecken kann. Es können außerdem beliebig viele gleichartige Gewichte an die Löcher angehängt werden.
Auf der linken Seite befindet sich ein Gegengewicht, das die Metallschiene ohne angehängten Gewichten im Gleichgewicht hält. Wird nun ein Gewicht im Abstand einer Längeneinheit angehängt, ist ein Ausschlag am Kraftmesser zu sehen.
Hängt man nun ein Gewicht im Abstand von zwei Längeneinheiten an, wird erkennbar, dass die Kraft, die auf den Kraftmesser wirkt, steigt.
b) Zweiarmiger Hebel
Jetzt ist die Drehachse in der Mitte und es können links und rechts in die Löcher unterschiedlich viele Gewichte angehängt werden.
Auf der Linken Seite hängt ein Gewicht im Abstand von drei Längeneinheiten. Rechts hängt das dreifache Gewicht im Abstand einer Längeneinheit. So entsteht ein Gleichgewicht auf der Metallschiene.
Ein Gleichgewicht entsteht auch, wenn man unterschiedliche Massen in unterschiedlichen Abständen im richtigen Verhältnis anhängt (Erklärung s.u.).
Erklärung
Es gilt: \( l_1|F_1|=l_2|F_2|\)
Außerdem gilt: \( l |F_1| = l' |F_1 '| \)
Es folgt daraus, dass gleichwertige Kräftepaare das gleiche Moment besitzen.
Das bedeutet, dass Kräftepaare in ihrer Ebene verschoben werden können, ohne, dass sich die Wirkung auf den Körper ändert, wenn nur das Moment erhalten bleibt. Diese Ebene kann beliebig parallel verschoben werden.