Warum fühlen sich Gegenstände mit ausgestrecktem Arm schwerer an als mit gebeugtem Arm?

Mir ist klar, dass dies auf das Drehmoment zurückzuführen ist und dass das Drehmoment maximal ist, wenn der Winkel zwischen der Richtung des Drehmoments und der auf das Objekt wirkenden Kraft 90 Grad beträgt. Ich würde gerne wissen, ob es der Winkel zwischen Unterarm und Ellbogen ist, der die in der Frage beschriebene Situation verursacht, oder ob es an etwas anderem liegt.

"Gib mir einen Hebel lang genug und ich bewege die Welt". Dein Arm ist ein Hebel...

Antworten (3)

Die Antworten von FGSUZ und Martin Ueding decken bereits die Grundlagen des Drehmoments ab . Aber ein grobes Diagramm könnte hilfreich sein. Direkt auf die Frage antworten

es liegt an etwas anderem

Das liegt am reduzierten Hebelarm L , also ja , es liegt an dem Winkel zwischen Unterarm und Ellbogen, aber nur in dem Maße, in dem dieser Winkel zu einer Reduzierung führt L aus L e X T e N D e D Zu L B e N T .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich würde auch sagen, dass es am Drehmoment liegt. Es ist nicht der Winkel am Ellbogen. Nehmen Sie etwas Gewicht in Ihre Hand und lassen Sie es direkt von Ihrer Schulter nach unten gleiten. Ziehen Sie es dann bis zu Ihrer Achselhöhle hoch. Das Halten mit ausgestrecktem Arm ist am einfachsten, da Sie nur Kraft in Ihrer Hand aufwenden müssen.

Wenn Sie das Gewicht vor sich haben, auf Schulterhöhe, gestreckter Arm, wird es sich ziemlich schwer anfühlen. Sie können Ihren Ellbogen nach unten drehen, sodass er einrastet. Jetzt brauchst du keine Kraft mehr um dein Ellbogengelenk, aber deine Schulter muss dem ganzen Drehmoment entgegenwirken, das das Gewicht über deinen Arm auf dich ausübt. Die Muskeln sind über Sehnen ziemlich nah an den Knochen befestigt, daher haben sie keine große Hebelwirkung. Daher müssen sie viel Kraft aufwenden, um das Gewicht zu halten.

Wenn Sie das Gewicht näher an Ihren Körper bringen, aber seine Höhe beibehalten, indem Sie Ihren Ellbogen schließen, wird das Drehmoment auf die Schulter verringert und daher die Kraft, die die dortigen Muskeln aufbringen müssen.

Sie sollten sich immer dafür entscheiden, das Drehmoment jeweils bezogen auf die Drehachse zu berechnen.

In einem der Fälle ist dieser Punkt Ihr Ellbogen und daher ist der Abstand Ellbogen-Hand, während es im anderen Fall der Abstand Schulter-Hand = ganzer Arm ist.

Offensichtlich führt ein längerer Weg zu einem größeren Drehmoment und damit zu einer größeren Neigung zum Wenden.

Offensichtlich würde sich der Rest Ihres Körpers in die entgegengesetzte Richtung drehen, wenn es keine anderen Kräfte gäbe. Die Sache ist, dass Ihr Körper an den entsprechenden Stellen Kräfte erzeugt, damit Sie aufrecht stehen bleiben, aber die Art dieser Kräfte ist hier nicht relevant. Achten Sie nur auf das Drehmoment, das durch das Gewicht in Ihrer Hand erzeugt wird.