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Das
Schiff fährt in eine mit Wasser gefüllten Fähre , die sich von A nach
B oder umgekehrt auf eine Strecke von 45 Meter bewegt.
Würde sich die Fähre anhand von Kabelwinden wie beim Lift senkrecht bewegen,
müsste die anwendbare Kraft sehr groß sein.
Je größer die Kraft sein muss um die Fähre zu bewegen, desto starker
muss die mechanische Installation sein. Je starker die Motore, desto größer
wird der Stromverbrauch.
Da es besser ist den Energie-Gebrauch zu mindern, wurden bei diesem Bau
folgende Mittel angewendet:
Lässt
man ein Seil auf eine Seilrolle durchlaufen, so ändert es nichts an der
Kraft, die gebraucht wird um die Fähre zu bewegen. Der Stärkegrad ist
derselbe aber die Kräften kommen aus entgegengesetzten Richtungen.
Das Prinzip der Gegengewichter funktioniert folgender- maßen : an den
Seilen, die durch Seilrollen laufen, werden 2 schwere Betonklotze, die
sich auf Schienen bewegen und dasselbe Gewicht wie die Fähre haben, gehängt.
In diesem Fall ist es das Gewicht der Gegengewichter die die Fähre in
Bewegung setzen.
Fähre
und Gegengewichter sind also gleichma en schwer. Das Gleichgewicht ist
hergestellt. Damit die Fähre nach oben oder nach unten gleitet, braucht
man nur durch Motore, die Seiltrommel in Bewegung zu setzen. Dank der
Gegengewichter ist die Belastungskraft gering. Durch sie wird die Geschwindigkeit
reguliert.
Gerade wurde gezeigt, da die Fähre und die Gegengewichter gleichermaßen
schwer sind. Aber was geschieht wenn ein Schiff in die Fähre fährt ? Falls
ein Schleppkahn in die Fähre fährt, könnte man glauben, da die Fähre viel
schwerer als die Gegengewichter wird. Würde das passieren, würde das System
sein Gleichgewicht verlieren und die Motore wären nicht mehr stark genug
um das Ganze in Bewegung zu setzen. Doch die Fähre, leer oder mit Schiff
hat immer dasselbe Gewicht und dieses Phänomen erklärt sich durch das
Archimedische Prinzip.

Kraftberechnung
Unterschied zwischen Gewicht und Masse

Was
versteht man unter Kraft
?

Ein
Gegenstand bewegt sich, wenn man ihn an sich zieht oder von sich stoßt.
ur eine auf ihn ausgeübte Kraft kann ihn in Bewegung
bringen, z.B. damit der sich schneller bewegt bremst, eine andere
Richtung, eine andere Form nimmt usw.… .
Woher stammt Kraft ?
Durch Energie wird Kraft produziert und eine Arbeit geleistet. Der
Mensch kann durch die Kraft seiner Muskeln ein Gewicht tragen oder vom
Boden hochheben.

Das
Archimedische Prinzip durch ein Beispiel erklärt:
Mann nimmt zwei Becken, beide bis oben mit Wasser gefüllt.
In einem Becken legt man einen Gegenstand hinein. Was passiert ? Das Wasser
läuft über. Wenn man jetzt diesen Becken wiegt, merkt man, da sie gleichermaßen
schwer sind. Das bedeutet einfach, das der Gegenstand dieselbe Masse hat
als das Wasser, das überlaufen ist.
Beim
Schrägaufzug schwebt das Schiff auf dem Wasser. Die Wassermenge, die versetzt
wird, entspricht der Masse des Schiffes und verbreitet sich über den ganzen
Kanal aus
.