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1.8 Energie und Leistung zum Verständnis des Begriffs Energie Nahrungsaufnahme Stoffwechsel Muskelkraft Aufheben eines Gewichtes, Bewegen eines Körpers.

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Präsentation zum Thema: "1.8 Energie und Leistung zum Verständnis des Begriffs Energie Nahrungsaufnahme Stoffwechsel Muskelkraft Aufheben eines Gewichtes, Bewegen eines Körpers."—  Präsentation transkript:

1 1.8 Energie und Leistung zum Verständnis des Begriffs Energie Nahrungsaufnahme Stoffwechsel Muskelkraft Aufheben eines Gewichtes, Bewegen eines Körpers also Verrichten von Arbeit Quantitative Definition am Beispiel Hochheben eines Gewichtes h0h0 m·g synonym verwendet potentielle Energie gespeichert durch die Position h 0 Arbeit leisten am Körper m Fallen führt zu Beschleunigung Fallzeit Endgeschwindigkeit work Klausur

2 kinetische Energie Aufwärtsbewegung mit der gleichen Geschwindigkeit beginnen Wie hoch steigt der Körper? Steigzeit gleich Fallzeit Steighöhe gleich ursprünglicher Höhe h 0 Körper mit Geschwindigkeit v 0 kann Arbeit leisten! Fallen ist ein Energieumwandlungsprozess W pot W kin für jede Höhe h unabhängig von Höhe Energieerhaltung Reibung: Bildung von Reibungsenergie Gesamtenergie

3 Welche Kraftkomponente für die Berechnung der Energie? Zugkraft Entlastung Weg Kraftkomponente || Weg vergleiche: dynamische Komponente auf der schiefen Ebene Reibungsenergie Endgeschwindigkeit? h s Energieumsatz Ist das potentielle Energie?

4 Schwerpunkt m Weg || Kraft benötigte Zeit t Leistung Leistungsmessung Ergometer kurzfristige Spitzenleistung Dauerleistung und Grundumsatz h (Hörsaaltreppe) 4,3 m Einsatz für Beschleunigung Reibung auf Treppenstufen und Abbremsung

5 1.9 Ausgedehnte Körper: Schwerpunkt und Drehbewegung Physikalische Größen bei der Bewegung eines punktförmigen Körpers OrtskurveGeschwindigkeitBeschleunigungKraft auf Körper Energie W Schwerkraft der Teilmasse Drehbewegung fest Schwerkraft führt zu Drehbewegung Körper in einem Punkt festhalten Gesamte Bewegung eines Körpers Drehbewegung um den Schwerpunkt und Translationsbewegung des Schwerpunkts In jeder Lage des Körpers Gleichgewicht der Drehmomente aller Teilmassen Schwerpunkt Schwerpunktscheibe

6 Stabilität der Mechanik Gleichgewichtslage Schwerpunkt Suche die Position der kleinsten potentiellen Energie Typen schematisch stabilindifferentlabil absolutlokal Minimum überall Beispiel: aufgehängte Scheibe Lage Drehpunkt zu Schwerpunkt Stabilität einer senkrechten Säule: Welche Schieflage führt zum Kippen? Körper fällt bis zum Boden

7 1.10 Bewegung mehrerer Körper: Stoß und Impuls Stoß zweier Körper Einheit des Impulses Kraftstoß Pendelkette Stoß erfüllt Impulssatz und Energiesatz Schwerpunkt bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit charakteristische Größe? Kraft F wirkt die Zeit t Impuls = F · t Bahn Ubicampus

8 hart Absprung Impuls beim Abbremsen weich Impuls beim Auftreffen schwerelos während des Falls Impuls beim Auftreffen Wirkung bei Unfällen Anwendung bei Materialprüfung auf Härte. Kraft gemessen in Einheiten der Erdbeschleunigung

9 Übersicht Mechanik 1. GRUNDBEGRIFFE DER BEWEGUNG VON KÖRPERN (MECHANIK) 1.1 Physikalische Größen und Messungen 1.2 Raum und Zeit, Bewegung (Kinematik) 1.3 Beschleunigung, Kraft und Masse (Dynamik) 1.4 Verformungen und Elastizität von Materialien 1.5 Typen von Kräften 1.6 Zusammensetzen von Kräften 1.7 Hebelgesetz, Drehmoment (statisch) 1.8 Energie und Leistung 1.9 Ausgedehnte Körper: Schwerpunkt und Drehbewegung 1.10 Bewegung mehrerer Körper: Stoß und Impuls Körper sind Punkte ausgedehnte Körper mehrere Körper Erhaltungssätze Flüssigkeit


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