3) ~P′′ : P = b′′ : a′′~.

Wenn ~Q~ und die Hebelarme bekannt sind, so kann ich aus diesen drei

Gleichungen nacheinander die unbekannten ~P′~, ~P′′~, ~P~ berechnen;

wenn nur ~P~ gefunden werden soll, so kann man durch Multiplikation der

drei Gleichungen sofort erhalten:

~Q : P = b b′ b′′ : a a′ a′′~.

Nennen wir die der Kraft ~P~ zugewendeten Hebelarme ~b~, ~b′~, ~b′′~ die

Kraftarme, die anderen die Lastarme, so heißt dieser Satz: #Der

zusammengesetzte Hebel ist im Gleichgewichte, wenn sich die Last zur

Kraft verhält wie das Produkt aller Kraftarme zum Produkt aller

Lastarme#; oder wenn:

~Q · a a′ a′′ = P · b b′ b′′~, d. h. ^wenn die Last mal allen Lastarmen

gleich ist der Kraft mal allen Kraftarmen^. Das Gesetz gilt ebenso, wenn

man eine andere Anzahl als drei Hebel nimmt. Der Kraftgewinn

Q

~-~

P

ist aus obiger Gleichung:

Q b b′ b′′ b b′ b′′

~- = -------- = - · -- · ---~;

P a a′ a′′ a a′ a′′

aber

b

~-~

a

ist der Kraftgewinn des ersten Hebels,

b′

~--~

a′~

der des zweiten,

b′′

~---~

a′′

der des dritten; also #der Kraftgewinn des zusammengesetzten Hebels ist

gleich dem Produkte der Kraftgewinne der einzelnen Hebel#. Man kann

einen tausendfachen Kraftgewinn erzielen, wenn man drei Hebel

zusammensetzt, deren jeder einen zehnfachen Kraftgewinn hat; ^man kann

also großen Kraftgewinn erzielen, ohne daß die einzelnen Hebel

unpraktische Verhältnisse bekommen^.

Man macht von dem zusammengesetzten Hebel auch eine wichtige Anwendung,

^um eine kleine, kaum sichtbare, nicht meßbare Bewegung in eine größere,

deutlich sichtbare, gut meßbare zu verwandeln^; denn auch die Wege,

welche ~Q~ und ~P~ beim Drehen zurücklegen, verhalten sich wie: ~a a′

a′′ : b b′ b′′~. Wenn also das Ende von ~a~ nur eine ganz kleine

Bewegung macht, so macht das von ~b′′~ eine viel größere. Eine solche

Vorrichtung nennt man dann #Fühlhebel#, wie beim Aneroidbarometer und

beim Muschenbrookschen Apparat.

[Abbildung: Fig. 325.]

Wir betrachten die Arbeiten, welche die zwei an einem Hebel angreifenden

Kräfte verrichten. Da die Kräfte sich verhalten umgekehrt wie die

Hebelarme

~P : Q = b : a~

und die Kraftwege sich verhalten gerade so wie die Hebelarme

(Weg ~P~) : (Weg ~Q~) = ~a : b~,

so folgt durch Multiplikation beider Proportionen:

~P~ · (Weg ~P~) = ~Q~ · (Weg ~Q~).

Da aber Kraft mal Weg das Maß der Arbeit ist, so heißt das: #die Arbeit

der Kraft ist gleich der Arbeit der Last#.

Da beim zusammengesetzten Hebel ebenso ist:

~P : Q = a · a′ · a′′ : b · b′ · b′′~ (Fig. 324)

und die Kraftwege sich verhalten, wie die Produkte der Hebelarme

(Weg ~P~) : (Weg ~Q~) = ~b · b′ · b′′ : a · a′ · a′′~,

so folgt durch die Multiplikation beider Proportionen

~P~ · (Weg ~P~) = ~Q~ · (Weg ~Q~), d. h. #auch beim zusammengesetzten

Hebel ist die Arbeit der Kraft gleich der Arbeit der Last#.

Dieser Satz von der ^Gleichheit der Arbeit^ findet sich bei allen

Maschinen bestätigt, ^Gesetz der Maschinen^; es ist derselbe Satz, den

wir früher die ^goldene Regel der Mechanik^ genannt haben.

Aufgabe:

#162.# Bei einem dreifach zusammengesetzten Hebel gibt der erste Hebel

einen 5 fachen, der zweite einen 6 fachen, der dritte einen 2½ fachen

Kraftgewinn. Welche Last kann durch eine Kraft von 12 _kg_ gehoben

werden?

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 268 / 340 题