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14. Die schiefe Ebene. a) Lege ich ein Brett wagerecht auf den Tisch,
so bildet es eine wagerechte Ebene. Hebe ich es an einem Ende etwas in die
Höhe, so bildet es eine schiefe (geneigte) Ebene. Was für einen Winkel bildet
sie mit der wagerechten Ebene? Was ist demnach eine schiefe Ebene? Laß
eine eiserne Walze zuerst von einem weniger, dann von einem mehr geneigten
Brett hinabrollen! Unterschied? Befestigen wir an der Walze eine Schnur und
leiten sie am oberen Ende der schiefen Ebene über eine feste Rolle, so wird
irgend ein Gewicht imstande sein, die Walze am Herabrollen zu verhindern.
Dieses Gewicht wird um so schwerer sein müssen, je größer die Neigung des
Brettes ist. Nennen wir nun das Gewichtstück Kraft und die Walze Last, so ergibt
sich: Je größer die Neigung einer schiefen Ebene ist, desto mehr Kraft
ist erforderlich, um eine Last auf der schiefen Ebene emporzuziehen.
b) Fig. 8 stellt ebenfalls eine schiefe Ebene dar, auf der die Schnur über
eine Rolle geht. Welchen Zweck hat die Rolle? AB ist die Länge, BC die
Höhe der schiefen Ebene. Die Länge
beträgt hier das Doppelte der Höhe,
darum hält auch 1 kg (K) einer Last
(I) von 2 kg das Gleichgewicht. Aus
weiteren Versuchen ergibt sich: Bei
der schiefen Ebene sind Kraft
und Last im
Gleichgewicht,
wenn die
Kraft der so
vielte Teil
der Last ist
wie die Höhe
der schiefen
Ebene von
der Länge
derselben. «
Anwendungen sind die Schrotleiter, Bergstraßen, Bergbahnen, Treppen.
Wie beobachtet man bei ihrer Anlage das Gesetz der schiefen Ebene?
15. Keil und Schraube. a) Der Keil ist eine bewegliche schiefe Ebene.
Er läßt sich um so leichter ins Holz treiben, je schmaler sein Rücken im Ver-
hältnis zu seiner Länge ist. Wo wirkt die Kraft, wo die Last beim Eintreiben
des Keiles? Als Keile sind auch Nähnadeln, Brettnägel, Axte u. dgl. an-
zusehen. Welche Keile dienen zum Trennen, zum Befestigen, zum Heben und
zur Ausübung eines großen Druckes?
b) Eine Schraube ist eine um einen Zylinder oder eine Walze gewundene
schiefe Ebene. Man unterscheidet die Schraubenspindel und die Schraubenmutter.
Bei der Schraubenspindel befinden sich die Windungen auf der äußeren Seite
des Zylinders, bei der Schraubenmutter auf der inneren Seite eines Hohl-
zylinders. Jede Schraubenmutter muß zu einer ganz bestimmten Schrauben-
spindel passen. Je nachdem man nun rechts oder links dreht, steigt oder sinkt
die Schraubenmutter — vorausgesetzt, daß die Spindel befestigt ist. Ist die
