Drehmoment

Was ist das Drehmoment?

Das Drehmoment ist die Kraft, die auf einen Drehpunkt wirkt. Durch diese Kraft rotiert ein drehbar gelagerter Körper. Deshalb bezeichnest du das Moment auch als Drehkraft.

Mit ihr kannst du beispielsweise berechnen, wie viel Kraft du zum Drehen einer Schraube brauchst, sodass sie nicht zu locker oder fest sitzt.

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Ein klassisches Drehmoment Beispiel ist der Schraubenschlüssel: Je mehr Kraft du beim Ziehen aufwendest, desto mehr Drehmoment besteht. Aber bei einem längeren Schraubenschlüssel wird das Moment ebenfalls größer, da der sogenannte Hebelarm länger wird.

Einheit und Formelzeichen

Das Drehmoment besitzt als Formelzeichen ein M. Da die Kraft ([F] = Newton) und Länge ([l] = Meter) für das Drehmoment wichtig sind, gibst du das Moment in der Regel in der Einheit Newtonmeter (Nm) an. 

In Formelsammlungen siehst du für dieses auch manchmal folgende Kurzschreibweise: 

[M] = 1 Nm

1 Newtonmeter ist dabei die Kraft, die auf einen Hebel von 1 Meter Länge bei einer Kraft von 1 Newton wirkt. Dabei muss der Hebelarm senkrecht zur Drehkraft stehen.

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Achtung: Die mechanische Arbeit W besitzt auch die Einheit Nm, aber sie ist nicht dasselbe wie das Drehmoment. Im Gegensatz zum Moment liegen die Kräfte und der Weg bei der mechanischen Arbeit immer parallel zueinander. 

Drehmoment berechnen

Für die Berechnung des Drehmoments benutzt du die Formel

Diese Formel gilt allerdings nur, wenn der Hebelarm r exakt senkrecht zur Kraft F steht. Es gibt aber auch andere Fälle.

Denn einen Schraubenschlüssel musst du beispielsweise nicht immer gleich anwinkeln, bevor du anfängst zu ziehen. Deswegen kommt beim Drehmoment auch oftmals eine andere Formel zum Einsatz. 

Welche das ist, erfährst du in Video zum Drehmoment berechnen ! 

Drehmoment messen

Für die Messung des Drehmoments gibt es verschiedene Methoden und Geräte. Ein paar Beispiele sind:

Schraubendreher: Manche Schraubendreher haben eine eingebaute Drehmomentanzeige. Das heißt, es gibt für das Moment einen voreingestellten Wert im Schraubenzieher. Dieser löst einen Mechanismus aus, sobald der eingestellte Wert erreicht wurde. Wenn das der Fall ist, kannst du den Schraubendreher nicht mehr drehen.

Torsionsmessstreifen: Sie sind spezielle Sensoren, die an der Drehachse eines rotierenden Teils angebracht werden. Sie messen die Verdrehung des rotierenden Teils und geben so das Drehmoment an.

Spannkraftmesser: Sie messen die Kraft, die benötigt wird, um eine Schraube oder Mutter anzuziehen. 

Übrigens: Die Messung hat nicht nur für den Hobby-Handwerker eine Anwendung. Von der Automobilindustrie bis zur Luft- und Raumfahrt wird das Drehmoment gemessen, um die Funktionsweise von Maschinen und Mechanismen zu optimieren.

Drehmoment  — häufigste Fragen

• Was ist Drehmoment?
  Das Drehmoment stellt in der Physik eine Kraft dar, die durch einen Hebelarm auf einen Drehpunkt wirkt.  Es gilt folgende Formel: Drehmoment (M) = Kraft  (F) ⋅ Hebelarm (a). Die SI-Einheit für den Drehmoment lautet Newtonmeter (Nm).
• Was ist ein Beispiel für das Drehmoment?
  Ein typisches Beispiel für das Drehmoment ist der Schraubenschlüssel. Mit ihm kann eine Schraube gelockert oder fester gezogen werden. Das Drehmoment beschreibt hierbei, wie stark die Drehung durch die Kraft ist. Somit gibt es auch an, wie viel Kraft auf den drehbar gelagerten Körper (Schraube) einwirkt. 
• Was ist die Einheit vom Drehmoment?
  Die Einheit vom Drehmoment stellt der Newtonmeter dar, die sich aus Newton mal Meter zusammensetzt. 1 Newtonmeter ist dabei die Kraft, die auf einen Hebel von 1 Meter Länge bei einer Kraft von 1 Newton wirkt.

Drehimpuls

Während das Drehmoment eine Rotation verursacht, beschreibt der Drehimpuls die Wirkung der Rotation. Was der Drehimpuls genau ist und was ein Karussell mit ihm zu tun hat, erfährst du hier !