Ein erstklassiger Hebel ist ein Balken, eine Stange oder ein Stock mit der Last an einem Ende, dem Drehpunkt in der Mitte und der ausgeübten Kraft am anderen Ende. Ein gutes Beispiel für einen erstklassigen Klassenhebel ist eine Kinderwippe.
Hebel sind einfache Maschinen – Apparate, die aus wenigen oder keinen beweglichen Teilen bestehen und die die Ausführung einer Aufgabe durch eine oder mehrere von vier Methoden erleichtern:
- Übertragen, wo die Kraft ausgeübt wird, wo sie wirkt
- Ändern der Distanz, über die die Kraft ausgeübt wird, oder der Geschwindigkeit, mit der sie ausgeübt wird
- Ändern der Richtung der aufgebrachten Kraft in die der wirkenden Kraft
- Erhöhung der Größe der wirkenden Kraft gegenüber der aufgebrachten Kraft
- Erstklassig: Drehpunkt zwischen Kraft und Last. Beispiele sind ein Brecheisen und eine Waage.
- Zweite Klasse: Last zwischen Kraft und Drehpunkt. Beispiele hierfür sind eine Schubkarre.
- Dritte Klasse: Kraft zwischen Last und Drehpunkt. Beispiele sind Hämmer und Katapulte.
Ein erstklassiger Hebel erleichtert eine Aufgabe durch zwei Methoden:
- Es ändert die Richtung der Kraft. Die Kraft drückt an einem Ende des Hebels nach unten, wodurch die Last am anderen Ende ansteigt.
- Es ändert die Distanz, über die die Kraft ausgeübt wird, im Austausch dafür, wie viel Kraft aufgebracht werden muss. Wenn der Punkt, an dem die Kraft ausgeübt wird, weiter vom Drehpunkt entfernt wird, nimmt die Kraft ab, die erforderlich ist, um den Hebel nach unten zu drücken; die Entfernung, die es geschoben werden muss, nimmt jedoch zu.
