3. Beispiel

An einem Punkt einer mit ihren Enden aufliegenden Stange ist eine Gewicht mit der Gewichtskraft F aufgehängt. l1  und l2 sind die Abstände des genannten Punktes ­von den Auflagepunkten der Stange.

 

Wie wird die Gewichtskraft F auf die beiden Stützen am linken und rechten Ende der Stange verteilt ?

Abb. 1

Das Gewicht wird auf zweierlei Weise um eine sehr kleine Strecke s angehoben. Im Fall 1 wird die Stange an beiden Enden um s angehoben (siehe Abb. 2).

W = F · s  ; F = F1 + F2

Abb. 2

Im 2. Fall erfolgt die Anhebung um s durch eine Drehung um den rechten Auflagepunkt (Abb. 3).

Abb. 3

W = F1 · s1

s1 / s =  (l1 + l2) / l2   →    s1  =  s · (l1 + l2) / l2    (Strahlensatz !)

W = F1 · s · (l1 + l2) / l2



 In beiden Fällen wird die gleiche Arbeit verrichtet.

F · s   = F1  · s · (l1 + l2) / l2    →  F · l2   = F1  · (l1 + l2)

 F1 = F · l2   / (l1 + l2)   

Entsprechend kann für F2 hergeleitet werden : F2 = F · l1   / (l1 + l2).

F1 / F2 =  l2 / l1