Zuerst stelle ich das Prinzip des Drehmoments an einem Versuch vor. Danach definiere ich Drehmoment und stelle die Formel vor. Danach zeige ich anhand eines Versuchs mit einem Kurbelantrieb mit Kraftübertragung durch Riemen wie ein Getriebe funktioniert. Zum Schluß erkläre ich, was ein Drehmomentwandler ist.
Bevor ich erkläre, wie ein Getriebe funktioniert,
Drehmoment
Wie müssen die Pedale am Fahrrad stehen, damit die Bremskraft am größten ist?
Versuch an der Drehmomentesscheibe:
Die Kraft Fl dreht die Scheibe links herum.
Die Kraft Fr dreht die Scheibe rechts herum.
Dabei hängt die Größe der Drehkraft davon ab, wie weit die Wirkungslinie vom Drehpunkt entfernt ist.
Statt Drehkraft sagen wir Drehmoment.
Definition und Formel:
Das Produkt aus Kraft und Abstand heißt Drehmoment.
Wenn Ml = Mr, dann herrscht Gleichgewicht der Drehmomente.
Das bedeutet, das links drehende Moment hebt das rechts drehende Moment in seiner Wirkung auf.
Die Größe des Drehmoments M kann man aus der Kraft F und dem Abstand a ihrer Wirkungslinie von der Drehachse berechnen.
Die Kräfte dürfen entlang der Wirkungslinie verschoben werden.
Getriebe
Wie erfolgt die Kraftübertragung bei einem Fahrrad von den Pedalen bis zum Hinterrad?
Versuch Kurbelantrieb mit Kraftübertragung durch Riemen:
Wir schauen uns einen einfachen Kurbelantrieb mit Kraftübertragung durch Riemen an.
Wenn wir am Fahrradgetriebe die Zähne auszählen, können wir die Drehzahlen bestimmen.
Wie unterscheiden sich die Drehmomente an Kettenrad 1 und Kettenrad 2 ?
Das Rad mit den meisten Zähnen dreht sich langsamer als das andere. Kettenrad 1 ist langsamer als Kettenrad 2.
Drehmomentwandler:
Es gibt Ketten -, Riemen – und Zahnradgetriebe. Durch sie kann man Drehmomente und Drehzahlen verändern. Man nennt sie auch Drehmomentwandler. Die Drehmomente verhalten sich umgekehrt wie die Drehzahlen. Kleinere Drehzahl und großes Drehmoment oder große Drehzahl kleineres Drehmoment.
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