Einfache Maschinen

Berechnung der nun notwendigen Muskelkraft F_m':

\[ F_m' \cdot a_m = F_p' \cdot a_p' \quad \Rightarrow \quad F_m' = F_p' \cdot \frac{a_p'}{a_m} \quad \Rightarrow \quad F_m' = 500 \cdot \frac{6}{5} \mathrm{N} = 600 \mathrm{N} \\ \, \\
F_{LW} = F_m' + F_p' \quad \Rightarrow \quad F_{LW} = 600\, \mathrm{N} + 500\, \mathrm{N} = 1100\, \mathrm{N} \]

Prozentuale Zunahme des Gewichts des Oberkörpers:\[ \Delta OK = \frac{F_p' - F_p}{F_p} \cdot 100 \% \quad \Rightarrow \quad \Delta OK = \frac{500 - 400}{400} \cdot 100 \% = 25 \% \] Prozentuale Zunahme der Belastung der Lendenwirbelsäule: \[ \Delta LW = \frac{F_LW' - F_LW}{F_LW} \cdot 100 \% \quad \Rightarrow \quad \Delta LW = \frac{1100 - 640}{640} \cdot 100 \% = 72 \% \]Obwohl die Gewichtskraft des Oberkörpers "nur" um 25% zunimmt, steigert sich die Belastung der Lendenwirbelsäule um ca. 70%.